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目前,從C2H4/C2H6混合物中提純C2H4是最具挑戰性的分離過程之一,工業上主要通過高耗能的低溫蒸餾來實現。因此非常需要可持續的非蒸餾方法以替代低溫蒸餾技術。
近日,得克薩斯大學阿靈頓分校H. V. Rasika Dias,得克薩斯大學圣安東尼奧分校陳邦林教授報道了一種用于C2H4/C2H6分離的高效的分子化合物{[(CF3)2BP]Cu}3。此外,還研究了[(CF3)2BP]Cu}3在溶液和固態中對C2H4的吸收和[(CF3)2BP]Cu(C2H4)的脫除。
文章要點
1.研究人員完整表征了分子物種的晶體結構。此外,原位PXRD提供了一個完整的固態過程的“實時”圖像,該過程還保留了前驅體和產物的結晶度,并在C2H4的存在或去除的驅動下,在銅基吸附劑和[(CF3)2BP]Cu(C2H4)之間進行了快速、完全和可逆的轉化。
2.研究發現,該分子化合物中可及的Cu(I)中心使其能夠專一性地結合C2H4和C2H6,因此表現出極高的氣體分離選擇性,具有創記錄的基于理想吸收溶液理論(IAST)的 C2H4/C2H6氣體分離選擇性。進一步的,穿透實驗進一步證實了該分子化合物出色的C2H4分離提純性能。在該實驗中,純度大于99.5%的C2H4可以很容易地從分離塔中解吸出來。
3.這種吸附劑不僅可以幫助大型乙烯提純工藝,還可以從少量碳氫化合物源(如煉油廠尾氣(通常來自催化裂化裝置)、聚烯烴工藝廢烴流和聚合物儲存設施的通風口)中回收烯烴。
基于這一發現,研究人員有望開發更多的分子化合物,以有效地將乙烯和較大的烯烴從飽和的對應物中分離出來。
參考文獻
Anurag Noonikara-Poyil, et al, A Molecular Compound for Highly Selective Purification of Ethylene, Angew. Chem.
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