稀有气体分离研究取得新进展

东华理工大学罗峰教授课题组制备出了一种具有窄窗口但高孔隙率的MOF(ECUT-60),该材料不仅对Xe具有高选择性吸附,还能实现超高的Xe吸附容量。结果证明,从选择性和吸附容量两方面考虑,ECUT-60是Xe/Kr分离的最佳材料之一。室温下,ECUT-60表现出超高的Xe吸收容量。进一步穿透分离测试表明,ECUT-60对痕量Xe/Kr分离具有优异效果,例如从模拟核反应堆(UNF)的尾气中该材料表现出超高Xe吸附容量(70.4 mmol/kg,为MOF-1(13.2 mmol/kg)的5.3倍)。而且,ECUT-60可通过低成本、节能的解吸方式获得19.7 mmol/kg的超高纯氙。更重要的是,潮湿环境几乎不影响ECUT-60的Xe/Kr分离效果。因此,结合材料本身的水稳定性、化学稳定性和热稳定性,ECUT -60可望成为一种直接从痕量Xe/Kr混合物(如空气或核工业(UNF)尾气)分离Xe/Kr的理想材料。

图1 ECUT-60结构

图2 ECUT-60的Xe/Kr吸附性能

图3 ECUT-60的Xe/Kr分离性能

该研究对于精细调控MOFs材料结构,设计其最优孔道,以实现对氙氪分离的有效调控具有重要的指导价值和意义。

稀有气体(氖氦氪氙)解决方案:

中科富海与昊源集团合作的高纯特气项目,自主研发基于超低温制冷机的稀有气体分离技术,设备整体撬装设计,氖氦氪氙产品纯度可达99.9995%以上,提取率90%以上,且已有运行案例验证。

章信息:[点击下方链接或阅读原 ]

Huiping Zhang, Yaling Fan, Rajamani Krishna, Xuefeng Feng, Li Wang, Feng Luo. Robust metal?organic framework with multiple traps for trace Xe/Kr separation. Science Bulletin, 2021, doi: 10.1016/j.scib.2020.12.031

 

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