Porous Triple-Layered Supramolecular Heptazine-Based MOF with High Concentration of Binding Sites for Selective Separation of Methane

甲烷 多孔性 石油化工 超分子化学 吸附 选择性吸附 金属有机骨架 化学 化学工程 结合能 纳米技术 材料科学 分子 物理化学 有机化学 工程类 物理 核物理学
作者
Xiu‐Yuan Li,Siru Liu,Yingchao Wang,Chenxu Zhang,Hai-Yu Duan,Lifei Wu
出处
期刊:Crystal Growth & Design [American Chemical Society]
卷期号:24 (9): 3664-3671
标识
DOI:10.1021/acs.cgd.3c01443
摘要

Developing energy-efficient alternatives for pressure swing adsorption for methane separation from unconventional natural gas is crucial and challenging in the petrochemical industry. Herein, a heptazine-based porous MOF featuring a triple-layered supramolecular framework built on 2D stacked honeycomb layers was reported, which revealed 1D elliptic channels decorated with high concentrations of binding sites arising from unsaturated metal sites and exposed N atoms. The MOF displays high C2 and CO2 loadings and IAST selectivities with respect to CH4. The molecular simulation reveals that a high concentration of binding sites in 1D elliptic channels accounts for the highly selective separation of methane.
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