近日，浙江师范大学化学与材料科学学院何亚兵教授课题组在烯烃分离领域取得重要突破，相关研究成果以Efficient Separation of Methanol-to-Olefins Products Using a Robust Polycatenated Hydrogen-Bonded Organic Framework为题，发表于国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition。
乙烯和丙烯作为最重要的基础化工原料，在塑料、橡胶、纤维等大宗化学品的生产中占据核心地位。甲醇制烯烃（MTO）工艺作为一种非石油路线生产烯烃的技术，对实现能源多元化具有重要意义。然而，MTO产物中乙烯和丙烯的高效分离一直是工业应用中的关键难题。传统低温蒸馏法能耗极高，开发新型吸附分离材料成为解决这一问题的关键所在。
何亚兵教授课题组创新性地设计并合成了一种基于扩展型BTB配体的氢键有机框架材料HOF-ZJNU-3。该材料具有目前已知最高的8/8缠结度，形成了尺寸精确调控的一维孔道（~10.0 Å）和芳香环富集的孔表面。研究发现，HOF-ZJNU-3在298 K和1 atm条件下表现出优异的丙烯吸附容量（128.3 cm3 g-1）和丙烯/乙烯选择性（7.7）。动态穿透实验证实，该材料可实现单次循环同时获得99.95%高纯度乙烯（3.22 mol kg-1）和99.5%高纯度丙烯（2.17 mol kg-1），创造了HOF材料在该领域的新纪录。特别值得关注的是，HOF-ZJNU-3展现出卓越的稳定性，在强酸（12 M HCl）、强碱（pH=12）和高温（423 K）条件下均能保持结构完整，且仅需简单溶剂处理即可完全再生，大幅提升了材料的工业应用价值。
此项研究不仅开发了一种性能优异的烯烃分离材料，更为重要的是，通过精确调控HOF材料的缠结度和孔道微环境，为解决烯烃分离这一重大工业难题提供了新思路。
该论文第一作者为化学与材料科学学院硕士研究生林胜杰和柯培仁，何亚兵教授和陈邦林教授为共同通讯作者，浙江师范大学为第一完成单位。研究工作得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金重大项目的资助。
编辑：张文潇
