エネルギー効率の良いエチレン精製のためのスケーラブルな合成と最適な吸着および脱着を有する堅牢な金属有機フレームワーク

概要 吸着分離はエネルギー効率の良い代替手段ですが、その進展は産業的に有望な吸着剤の開発という課題によって妨げられてきました。ここでは、エチレン/エタン（C 2 H 4 /C 2 H 6）圧力スイング吸着（PSA）によって提起された基本的な基準を満たす新しい超微孔性金属有機フレームワーク ZU‐901 を設計しました。ZU‐901は、高い吸着剤選択パラメータ（65）を持つ「S」形のC 2 H 4曲線を示し、穏やかに再生可能です。グリーン水相合成を通じて、ZU‐901は99%の収率で簡単にスケーラブルであり、水、酸、塩基溶液およびサイクリングブレークスルー実験において安定しています。ポリマーグレードのC 2 H 4（99.51%）は、シミュレーションした2ベッドPSAプロセスを通じて得ることができ、対応するエネルギー消費はシミュレーションした極低温蒸留の1/10に過ぎません。我々の研究は、効率的なPSAプロセスを実現するために望ましい吸着および脱着挙動を持つ多孔性材料を設計するうえでの孔工学の大きな可能性を示しました。