美国研究团队开发新型金属有机框架材料用于汽油分离
2025-12-25 11:56
来源:美国国家标准与技术研究院
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美国国家标准与技术研究院(NIST)等机构的研究人员开发出一种新型金属有机框架材料,该材料可用于更高效地分离汽油中的高辛烷值组分。这项研究发现有望提供一种比现行工业方法成本更低的分离方案。这张金属有机框架(MOF)分子结构图展示了贯穿材料内部的三角形通道。这些通道的壁面能够捕获汽油中低辛烷值的成分,同时允许高辛烷值分子通过,这有望为提炼高辛烷值汽油提供一种更高效、更经济的方法。

这种新型金属有机框架材料由加州大学伯克利分校杰弗里·朗教授的实验室合成,其化学式为Fe2(bdp)3。该材料内部具有特殊的三角形微孔通道结构,能够根据分子形状选择性吸附低辛烷值的异构体,从而让高辛烷值组分通过。目前工业生产高辛烷值汽油依赖于基于沸点差异的精馏工艺,由于相关异构体沸点接近,该过程能耗较高且颇具挑战。

NIST中子研究中心的马修·哈德森及其同事利用中子粉末衍射技术分析了该金属有机框架材料的结构,以验证其选择性吸附的机理。哈德森表示:“与传统方法相比,这种方法更容易分离高辛烷值异构体,效率更高。而且由于所需温度更低,其能耗也更低,这意味着成本应该更低。” 研究团队认为,该材料在炼油厂的严苛条件下可能具备良好的稳定性,有望重复使用。

此项研究成果已发表于《科学》杂志,相关金属有机框架材料已申请专利。研究人员指出,尽管将该材料投入工业应用仍需进一步探索,但这项研究为汽油分离技术提供了新的潜在方向。

更多信息:作者:ZR Herm、BM Wiers、JA Mason、JM van Baten、MR Hudson、P. Zajdel、CM Brown、N. Masciocchi、R​​. Krishna 和 JR Long。标题:“在具有三角形通道的金属有机框架中分离己烷异构体”。发表于:《科学》,2013 年 5 月 24 日。期刊信息: 科学

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