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Efficient acetylene/carbon dioxide separation with excellent dynamic capacity and low regeneration energy by anion-pillared hybrid materials

引用

Frontiers of Chemical Science and Engineering 2022年第11期16卷 1616-1622页

作者： Yijian Li Jianbo Hu Jiyu Cui Qingju Wang Huabin Xing Xili Cui Zhejiang Key Laboratory of Smart Biomaterials Key Laboratory of Biomass Chemical Engineering of Ministry of EducationCollege of Chemical and Biological EngineeringZhejiang UniversityHangzhou 310027China ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center Hangzhou 311215China

Adsorptive separation of acetylene/carbon dioxide mixtures by porous materials is an important and challenging task due to their similar sizes and physical properties.Here,remarkable acetylene/carbon dioxide separation featuring a high dynamic breakthrough capacity for acetylene(4.3 mmol·g^(–1))as well as an ultralow acetylene regeneration energy(29.5 kJ·mol^(–1))was achieved with the novel TiF_(6)^(2–)-pillared material ZU-100(TIFSIX-bpy-Ni).Construction of a pore structure with abundant TiF_(6)^(2–)anion sites and pores with appropriate sizes enabled formation of acetylene clusters through hydrogen bonds and intermolecular interactions,which afforded a high acetylene capacity(8.3 mmol·g^(–1))and high acetylene/carbon dioxide uptake ratio(1.9)at 298 K and 1 bar.Moreover,the NbO_(5)^(2–)anion-pillared material ZU-61 investigated for separation of acetylene/carbon dioxide.In addition,breakthrough experiments were also conducted to further confirm the excellent dynamic acetylene/carbon dioxide separation performance of ZU-100.

关键词： acetylene carbon dioxide separation dynamic capacity anion-pillared hybrid material

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