久久人妻熟女中文字幕av蜜芽,我我色综合,两女女百合互慰av赤裸无遮挡,脱了内裤掀起pg两边打肿

乙烯（C2H4），作為石化工業生產眾多聚合物和有機化學品的關鍵原料之一，2019年全球產量已超過2億噸。在工業上，乙烯主要通過碳氫化合物的裂解來生產，這一過程不可避免地會產生痕量的乙炔（C2H2）、丙炔（C3H4）和1-丁炔（1-C4H6）等炔烴化合物。這些炔烴雜質在乙烯聚合過程中可能與金屬催化劑反應，形成金屬炔化物，從而降低聚合效率，并帶來安全隱患。因此，在生產聚乙烯之前，必須將這些炔烴雜質的濃度降至5 ppm以下。目前，工業上采用的痕量炔烴去除方法是利用鈀基催化劑進行選擇性加氫，但這種方法存在反應效率不高且成本較高的問題。

圖1.一維孔道中的動態分子口袋的炔烴/乙烯分離示意圖

金屬有機框架（Metal–Organic Frameworks，簡稱MOFs）作為一類由有機配體和金屬離子通過配位鍵自組裝形成的晶態多孔材料，憑借其可設計的框架結構和多樣化的孔道，在氣體分離領域顯示出巨大潛力。在使用MOF分離炔烴/烯烴混合物的研究中，開放金屬位點的π電子絡合作用、孔道尺寸控制和柔性MOF的主客體相互作用是目前的主要設計策略。然而，這些方法在處理多組分氣體分離時也面臨挑戰：裸露的金屬位點對烯烴和水分的共吸附敏感性、剛性孔道難以一步篩分中等尺寸的氣體分子，以及柔性MOF的脫附問題都是亟待解決的難題。

近日暨南大學陸偉剛、李丹團隊研究人員構筑了一例穩定的金屬有機框架(JNU-3a)，在一維通道兩側分布正交陣列動態分子袋，分子口袋和一維通道通過一個約3.7 ?的動態“葫蘆形”窗口相連，“葫蘆形”窗口在識別到不同尺寸的氣體分子會擴張至合適的尺寸，使得分子袋能夠有效捕獲C2H2、C3H4和1-C4H6三種尺寸不同的炔烴分子。在C2H2、C3H4、1-C4H6和C2H4組成的四元混合氣體中，JNU-3a能夠捕獲這三種炔烴分子，而與金屬有機框架親和力較弱的乙烯則可以快速通過一維通道，從而實現C2-C4炔烴和乙烯的有效分離。這一研究為解決剛性分子篩難以同時捕獲混合氣體中較大和較小氣體分子的問題提供了有效策略。

圖2.JNU-3a在不同溫度下的吸附等溫線(a)C2H2;(b)C3H4;(c)1-C4H6;(d)C2H4;(e)JNU-3a在298K時的C2H2、C2H4、C3H4和1-C4H6單組分吸附等溫線對比圖;(f)C2H2、C2H4、C3H4和1-C4H6的差示掃描量熱曲線。

為了探索JNU-3a的氣體吸附和分離性能，研究人員首先測量了C2H2、C3H4、1-C4H6和C2H4在不同溫度，壓力1 bar下的純組分平衡吸附等溫線，JNU-3a對三種炔烴的吸附在低壓下均表現出陡峭的斜率，即強的結合親和力，而乙烯的吸附在整個壓力范圍內都表現出平緩的斜率，說明JNU-3a對乙烯結合親和力較弱，對比298 K，1 bar條件下的四種氣體的吸附等溫線可以更加明顯看到其吸附差異性。研究人員通過差示掃描量熱法測量了四種氣體的實驗Qst值，三種炔烴的實驗Qst值大約是乙烯的實驗Qst值的兩倍，進一步佐證了JNU-3a對炔烴的選擇性吸附。值得注意的一點是，三種炔烴的高Qst值并沒有導致脫附困難的問題，JNU-3a的氣體脫附過程無需加熱，且多次吸附/解吸循環后，吸附能力沒有明顯損失。

圖3. (a)在4mL/min流速下，C2H2/C3H4/1-C4H6/C2H4(1:1:1:97)穿透曲線；(b)進行了12次循環實驗后，各次穿透時間的記錄；(c)在50%相對濕度條件下，C2H2/C3H4/1-C4H6/C2H4(1:1:1:97)穿透曲線；(d)和(e)分別展示了在6mL/min和8mL/min流速下穿透曲線；(f)C2H2/C3H4/1-C4H6/C2H4(1:1:1:1)穿透曲線。

為了探討JNU-3a的在實際應用中的分離性能，研究團隊進行了一系列實驗室規模的動態穿透實驗。使用了1.4 g的JNU-3a填充柱，將比例為1:1:1:97的C2H2、C3H4、1-C4H6和C2H4混合氣體通入經過活化的JNU-3a樣品填充柱。實驗結果顯示，C2H4首先在24 min g–1突破填充柱，C2H2/C3H4/1-C4H6三種炔烴分別于252, 254和279 min g–1突破。在炔烴突破之前，乙烯的純度高達99.9995%，表明了JNU-3a在實現乙烯與三種炔烴的完全分離方面的高效性，且該材料在12次循環實驗中均展現了出色的分離效果。為了進一步評估JNU-3a在工業應用中的潛力，研究團隊基于實際工業環境條件設計了一系列實驗。他們特別考察了相對濕度50%（RH）和不同流速條件下的C2H2、C3H4、1-C4H6和C2H4混合氣體動態穿透實驗，以研究環境濕度和氣體流速對分離效率的影響。實驗結果表明，在這些條件下，JNU-3a依然能夠高效地從混合氣體中分離出高純度的乙烯，證實了其在工業應用中的可行性和穩定性。這些實驗不僅展示了JNU-3a在氣體分離技術中的應用前景，也為金屬有機框架材料在工業分離過程中的實際應用提供了重要的參考數據。

圖4. (a)用于收集C2H4的裝置示意圖；(b)在使用107gJNU-3a進行分離時，C2H2/C3H4/1-C4H6/C2H4(1:1:1:97)的穿透曲線(插圖顯示了C2H2、C3H4、1-C4H6和C2H4的突破時間和相對濃度)；(c)記錄了進行30次循環實驗后，收集到的C2H4的量；(d)、(e)和(f)不同比例的氣體混合物在107gJNU-3a的穿透曲線。

為了更準確地評估JNU-3a在氣體分離方面的工業應用潛力，研究團隊將實驗室規模的色譜柱穿透實驗擴展至更接近工業生產規模。傳統的實驗室規模實驗通常只填充少量的吸附劑（~1 g），并通過穿透曲線來估算生產率，而不是通過實際氣體收集來確認。為了使實驗結果更加接近實際工業應用，研究人員將填充柱的規模從1.4 g擴大至107 g。通過重量測量和氣相色譜法確定從氣瓶中收集的C2H4的生產量和純度。在120 mL/min的流速下進行的30次吸附-脫附循環實驗中，觀察到JNU-3a能夠從C2H2/C3H4/1-C4H6/C2H4（比例為1:1:1:97）的混合物中平均獲得76.1 g高純度的C2H4，這在標準條件下相當于569 mL/g （C2H4/JNU-3a）的生產率。這一實驗結果不僅驗證了JNU-3a作為有效氣體分離材料的潛力，也為將其應用于實際工業生產規模提供了重要的數據支持。

圖5. 根據原位單晶測得的JNU-3a對C2H2、C2H4、C3H4和1-C4H6的作用力示意圖以及相對應的“葫蘆形”窗口開口的相應康諾利表面渲染。

為了進一步了解炔烴分子和乙烯分子在分子口袋中的主客體相互作用，研究人員利用負載氣體的原位單晶，發現氣體分子都優先吸附在分子口袋中，與口袋中周圍有機連接體的O/N原子表現出多重相互作用。康諾利表面比較表明在氣體吸附的過程中，“葫蘆形”窗口會打開。為了量化三種炔烴分子和乙烯分子在分子口袋中的相互作用，研究人員利用密度泛函理論(DFT)，計算了四種氣體與JNU-3a的靜態結合能，C2H2、C3H4、1-C4H6的結合能分別為–49.9、–55.5和–51.6 kJ mol-1，高于C2H4的–27.0 kJ mol-1，與之前測得的實驗Qst值相匹配。

綜上，本工作成功報道了一種在一維(1D)通道兩側具有正交陣列動態分子口袋的穩定微孔MOF (JNU-3a)。這些動態分子口袋的局部柔性使得“葫蘆形”窗口在識別到不同尺寸的氣體分子時進行適度調整，有效捕獲尺寸不同的三種炔烴分子。穿透實驗進一步證明了JNU-3a能有效地從C2H2/C3H4/1-C4H6/C2H4 四元混合氣體中選擇性吸附三種炔烴，得到高純度的乙烯(99.9995%)。將JNU-3a填充柱的規模擴大至107 g后所展現出的穩定分離性能和高產率的高純度C2H4顯示了該材料在工業化應用中的潛力。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s44286-023-00004-2