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西北大學博士生再次在Angew發表研究論文，一作論文累計影響因子超150!

來源：西北大學      2024-04-10
導讀：近日, 西北大學化學與材料科學學院侯磊、王堯宇課題組在烯烴分離純化研究方面取得新進展重要研究進展，相關成果在化學類頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發表題為“Scalable Synthesis of Robust MOF for Challenging Ethylene Purification and Propylene Recovery with Record Productivity”的研究論文論文第一作者為西北大學化學與材料科學學院博士生王剛丁。這也是該生發表的第四篇Angewandte Chemie International Edition一作研究論文。侯磊教授為論文唯一通訊作者，該研究受到了國家自然科學基金，陜西省自然科學基金等項目的支持。

正文

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包括丙烯（C3H6）和乙烯（C2H4）在內的輕質烯烴是石化行業產量和需求量最大的原材料，2023年全球總產量超過3億噸。烴類裂解和甲醇制烯烴（MTO）反應是目前制備C2H4和C3H6的重要工藝，其中烴類裂解的主要雜質是乙烷（C2H6），MTO反應的主要產物含有C3H6和C2H4。因此乙烯純化和丙烯回收在高純烯烴原料的制備中至關重要。目前在氣體分離領域嶄露頭角的MOF材料在規模化生產、原料成本、分離性能等方面仍存在巨大挑戰。
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針對上述挑戰，研究人員報道了一種易于大規模生產的穩定金屬有機框架材料（MAC-4），并用于高效乙烯純化和丙烯回收。MAC-4在常溫和353 K較高溫度下均表現出高的C3H6、C2H6吸附容量以及優異的C2H6/C2H4、C3H6/C2H4選擇性。對于C3H6/C2H4和C2H6/C2H4二元混合物以及C3H6/C2H6/C2H4三元混合物，MAC-4在273-353 K的寬溫度范圍內均表現出優異的分離性能。例如，MAC-4在353 K下從C2H6/C2H4、C3H6/C2H4和C3H6/C2H6/C2H4混合物中可直接分離出8.2、64.5和5.9 L kg-1的高純度（≥99.9%）C2H4產品。并且通過氣體吹掃，還可以從吸附C3H6/C2H4和C3H6/C2H6/C2H4混合物后的MAC-4中回收得到高純度（≥99.5%）C3H6。同時，使用回流方法在短時間內從廉價易得的原料即可實現MAC-4的十克級合成。本研究不僅提供了一種在MOFs中設計具有氮/氧原子修飾的非極性孔環境策略，以實現高效乙烯純化和丙烯回收，而且為開發兼具高分離性能、穩定性、低成本和可擴展合成的MOFs吸附劑提供了重要依據。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202319978.

作者介紹

王剛丁： 西北大學化學與材料科學學院2021級博士研究生，導師為侯磊教授。讀博期間以第一作者身份在Angew. Chem. Int. Ed.（共4篇，2篇為ESI 1%高被引論文，1篇為ESI 1‰熱點論文）、Sens. Actuators B Chem.（ESI 1%高被引論文）、ACS Materials Lett.、Chem. Eng. J.（2篇）、J. Mater. Chem. A、ACS Appl. Mater. Interfaces、Inorg. Chem. Front等期刊發表學術論文11篇，第一作者 論文累計影響因子超過150，Web of Science累計引用超過450余次，單篇最高引用170余次。作為項目負責人主持西北大學優秀博士論文培育項目1項，參與了國家自然科學基金、陜西省自然科學基金等科研項目3項。先后獲得陜西省第六屆研究生創新成果展一等獎（排名第一）、三次博士研究生國家獎學金等榮譽。
侯磊：西北大學化學與材料科學學院教授、博士生導師，陜西省杰出青年基金獲得者、陜西省青年科技新星、陜西省中青年科技創新領軍人才。2005年獲得汕頭大學碩士學位，2009年獲得中山大學博士學位，同年加入西北大學化學與材料科學學院。主要從事功能導向金屬有機框架材料、有機-無機雜化晶態材料的合成研究。近年來以通訊作者在Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci., Chem. Eng. J., J. Mater. Chem. A, ACS Mater. Letter, Sensors Actuat. B: Chem.等刊物發表論文100余篇，7篇論文入選ESI前1%高被引用論文。先后主持國家自然科學青年和面上項目基金、中國博士后基金、陜西省科技廳項目基金等多項。


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