【Angew. Chem.】陕西师范大学翟全国：分子转子增强孔空间分区策略实现一步高效乙烯分离

背景: 乙烯是石化工业的核心原料，但其生产过程中混有的乙炔和乙烷杂质严重影响聚合催化剂的活性和产品纯度，因此高效去除这些杂质以获得高纯乙烯至关重要。金属-有机框架（MOFs）因其可设计的结构和可调孔道在气体分离中展现出潜力，但如何最大化孔内结合位点密度和孔空间利用率仍是挑战。研究目的: 陕西师范大学翟全国课题组提出“分子转子增强的孔空间分区”（MR-enhanced PSP）策略，通过在MIL-88框架中协同引入静态孔分区体和芳香分子转子，精准调控孔道环境，旨在实现对乙炔和乙烷的双优先吸附，从而一步纯化乙烯。结论: 优化得到的SNNU-636吸附剂对C₂H₂/C₂H₄的IAST选择性达4.17，并优先吸附C₂H₆。穿透实验表明，SNNU-636可从三组分混合气中一步获得纯度>99.9999%的超高纯乙烯，产量高达7.8 mmol·g⁻¹，创下文献最高纪录。原位光谱和模拟证实，乙炔和乙烷通过多重π···π和C-H···π相互作用被稳定锚定，而乙烯相互作用较弱。该策略为高效一步乙烯纯化提供了新范式。