正文
C
2
H
2
/CO
2
选择性的理想吸附剂仍极具挑战性。
要实现同时高的
C
2
H
2
吸附量和选择性，理想材料应该同时具备适中的孔尺寸和特异性吸附位点，从而增强材料对
C
2
H
2
的选择性吸附；同时不牺牲大的孔体积和高比表面积以确保充足的孔空间吸附大量
C
2
H
2
。孔分割（
PSP
）策略通过将大孔笼分割为尺寸更小的孔笼，不仅能够提供合适的孔径尺寸，还能增强框架与气体分子之间的结合强度，从而有效提高材料的吸附分离性能。迄今为止，部分基于
PSP
策略设计的
MOF
材料已经表现出相对较高的
C
2
H
2
吸附量和选择性。然而，插入的有机配体或有机金属单元往往会占据一定的孔体积，导致比表面积或孔体积的显著降低。此外，这类
PSP-MOF
缺乏特异性吸附位点，难以实现对乙炔的高度选择性结合，从而限制了其
C
2
H
2
/CO
2
选择性的进一步提升。因此，传统的配体插入
PSP
策略仍然无法有效兼具足够高的
C
2
H
2
吸附量和选择性。
图
1.
(a)
配体插入的
PSP
策略，占据孔体积且缺乏特异性位点；
(b)
锂离子螯合的
PSP
策略，保持孔体积并提供特异性
Li
+
位点。
为了应对上述设计挑战，
浙江大学钱国栋教授和李斌研究员团队联合福建师范大学
/
浙江师范大学陈邦林教授
提出了创新性的
基于
MOF
材料锂离子螯合的
PSP
策略
，并应用于大孔径材料
NOTT-101-(COOH)
2
中，以实现同时高的
C
2
H
2
吸附量和选择性。通过单晶
X
射线衍射（
SCXRD
）方法，研究人员确认了
Li
+
离子的螯合模式。研究结果表明，螯合后的锂离子具有双重功能：一方面，将原本的大孔笼分割成更小的孔笼单元，同时维持了高的比表面积；另一方面，锂离子提供了特异性结合位点，增强了框架对
C
2
H
2
的选择性吸附能力。因此，螯合后的
Li
+
@NOTT-101-(COOH)
2
在
296 K
和
1 bar
条件下展现出优异的
C
2
H
2
吸附量和
C
2
H
2
/CO
2
选择性，并在
50/50 C
2
H
2
/CO
2
混合气的穿透实验中实现了极高的高纯乙炔产率。
A
．晶体结构表征
如图
2
所示，
SCXRD
研究表明
NOTT-101-(COOH)
2
具有两种笼型：直径约
10 Å
的立方八面体笼和
