A Hydrogen‐Bonded yet Hydrophobic Porous Molecular Crystal for Molecular‐Sieving‐like Separation of Butane and Isobutane

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作者
Zi‐Ming Ye,Xue‐Wen Zhang,Pei‐Qin Liao,Yi Xie,Yan‐Tong Xu,Xuefeng Zhang,Chao Wang,De‐Xuan Liu,Ning‐Yu Huang,Ze‐Hao Qiu,Dong‐Dong Zhou,Chun‐Ting He,Jie‐Peng Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:132 (51): 23522-23528 被引量:23
标识
DOI:10.1002/ange.202011300
摘要

Abstract Porous molecular crystals sustained by hydrogen bonds and/or weaker connections are an intriguing type of adsorbents, but they rarely demonstrate efficient adsorptive separation because of poor structural robustness and tailorability. Herein, we report a porous molecular crystal based on hydrogen‐bonded cyclic dinuclear Ag I complex, which exhibits exceptional hydrophobicity with a water contact angle of 134°, and high chemical stability in water at pH 2–13. The seemingly rigid adsorbent shows a pore‐opening or nonporous‐to‐porous type butane adsorption isotherm and complete exclusion of isobutane, indicating potential molecular sieving. Quantitative column breakthrough experiments show slight co‐adsorption of isobutane with an experimental butane/isobutane selectivity of 23, and isobutane can be purified more efficiently than for butane. In situ powder/single‐crystal X‐ray diffraction and computational simulations reveal that a trivial guest‐induced structural transformation plays a critical role.

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