中国首个“先进吸附分离技术”联合实验室研究成果汇总
中国首个“先进吸附分离技术”联合实验室研究成果汇总
icat2019
我为催化狂！
以下文章来源于贝士德 吸附表征 全系列解决方案 ，作者气体吸附与分离
国际领先的气体吸附分析仪制造商，产品涵盖比表面积及微孔分析，水蒸气、有机蒸气吸附，甲烷、氢气高压吸附，烷烯烃、腐蚀性气体吸附，多组分竞争吸附，重量法吸附动力学，自动循环吸附寿命评价，化学吸附等，提供全系列吸附表征解决方案。
西交大化工学院-贝士德仪器 先进吸附分离技术 联合实验室 近一年多时间，在国际和国内期刊上共发表学术论文约 18 篇，包括 Angewandte Chemie， Chemical Engineering Journal， ACS Catalysis， ACS Nano，Chem. Eng. J.，J. Mater. Chem. A 等,其中影响因子大于10的有 9 篇，JCR一区文章 15 篇。 研究领域 涉及质子传导、二氧化硫和芳香族硫化物捕获、烟气脱硫耦合脱碳、烟道气中SO2捕集、电子特气（SF6、NF3、CF4、Xe、Kr等）分离、 煤层气分离、温室气体六氟化硫捕获（SF 6 、CF 4 、NF 3 等）、烷烯烃分离、光催化CO2还原 等多个领域。以下例举 “先进吸附分离技术”联合实验室近年发表的部分精彩文章：
图 . (a) 离子型聚合物、两性离子型聚合物、离子型COFs和两性离子型COFs示意图；(b) 三种不同结构的两性离子型COFs合成示意图（注：阴离子和阳离子位点分别用蓝色和黄色标记）。
该研究成果以 “Nickel-Based Metal–Organic Frameworks for Coal-Bed Methane Purification with Record CH4/N2 Selectivity” 为题发表于国际知名期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)(IF=15.336)上，并被选为Angewandte Chemie 封面文章和热点论文。化学工程与技术学院博士生 王少敏 为论文 第一作者 ， 杨庆远 教授为本文 通讯作者 ，西安交通大学化工学院为论文唯一通讯作者单位。
实现双碳目标，天然气是目前最现实的低碳清洁能源，但我国常规天然气产能不足，需开发煤层气等非常规天然气作为补充。煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是甲烷，是一种与煤共生、以吸附态存储于煤层内的非常规天然气，我国煤层气储量丰富，2020年探明的储量约为4200亿立方米。但超过70%的煤层气在开采时，由于开采技术（井下抽采）的原因混入了大量的空气，导致形成了低浓度的煤层气（甲烷浓度＜30%）而得不到很好的利用，低浓度的煤层气一般被直接排放到大气，造成了资源浪费和温室效应。所以现阶段煤层气的分离与提浓技术已成为煤层气开发和利用的行业瓶颈问题，是需要攻克的关键节点。针对上述问题，西安交通大学化工学院杨庆远教授课题组研发了系列镍基-金属有机框架（MOF）材料，其中超微孔MOF材料Ni(ina) 2 具有甲烷/氮气选择性高（15.8）、吸附容量大（46.7 cm 3 /g）和分子扩散速率快（10.6-19.0 cm3g -1 s -1 ）的特点,较好地解决了气体分离领域的“trade-off”效应，实现了煤层气中甲烷和氮气的高效分离。理论模拟计算和单晶结构解析表明Ni(ina)2和甲烷分子之间存在较强的作用力，可以从低浓度煤层气中选择性地捕获甲烷分子。另外，Ni(ina)2具有很好的热稳定性和化学稳定性，可以批量化制备，是一种理想的固体吸附剂，该工作为工业上煤层气的分离提供了新思路。
Zwitterionic Covalent Organic Frameworks: Attractive Porous Host for Gas Separation and Anhydrous Proton Conduction
ACS Nano (IF = 18.027)
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c07178
Tuning proton dissociation energy in proton carrier doped 2D covalent organic frameworks for anhydrous proton conduction at elevated temperature
J. Mater. Chem. A ( IF = 14.511 )
https://doi.org/10.1039/D0TA04488A
A 3D ultramicroporous porous organic frameworks for SO2 and aromatic sulfides capture with high capacity and selectivity
Chemical Engineering Journal (IF = 16.744)
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132480
离子型有机多孔聚合物的制备及其烟气脱硫耦合脱碳性质研究
《化工进展》
https://doi.org/10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0689
Post modification of Oxo-clusters in robust Zirconium-Based metal organic framework for durable SO2 capture from flue gas
Separation and Purification Technology (IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119349
Aliphatic amine decorating metal–organic framework for durable SO2 capture from flue gas
Separation and Purification Technology (IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.118164
Tuning surface inductive electric field in microporous organic polymers for Xe/Kr separation
Chemical Engineering Journal (IF = 16.744)
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131271
Enhancing Perfluorinated electron specialty gases separation selectivity in ultra-microporous metal organic framework
Separation and Purification Technology ( IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120739
Adsorption Interface-Induced H...F Charge Transfer in Ultramicroporous Metal-Organic Frameworks for Perfluorinated Gas Separation
Industrial & Engineering Chemistry Research (IF = 4.326)
https://doi.org/10.1021/acs.iecr.2c01604
HF Resistant Porous Aromatic Frameworks for Electronic Special Gases Separation
Langmuir (IF = 4.311)
https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01098
Fluorine-functionalized Porous Organic Polymers for Durable F-gas Capture from Semiconductor Etching Exhaust
Macromolecules (IF = 6.057)
https://doi.org/10.1021/acs.macromol.1c02413
Fluorinated porous organic polymers for efficient recovery perfluorinated electronic specialty gas from exhaust gas of plasma etching
Separation and Purification Technology (IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120561
Fluorine-Induced Electric Field Gradient in 3D Porous Aromatic Frameworks for Highly Efficient Capture of Xe and F-Gases
ACS Appl. Mater. Interfaces (IF = 10.383)
https://doi.org/10.1021/acsami.2c10050
Pore-Structure Control in Metal–Organic Frameworks (MOFs) for Capture of the Greenhouse Gas SF6 with Record Separation
Angew. Chem. Int. Ed. (IF = 16.82)
https://doi.org/10.1002/anie.202207066
Nickel-Based Metal–Organic Frameworks for Coal-Bed Methane Purification with Record CH4/N2 Selectivity
Angew. Chem. Int. Ed. (IF = 16.82)
https://doi.org/10.1002/ange.202201017
Amino-functionalized microporous MOFs for greenhouse gases CF4 and NF3 capture with record selectivity
ACS Applied Materials & Interfaces (IF=10.38)
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c12164
Control of pore structure by the solvent effect for efficient ethane/ethylene separation
Separation and Purification Technology (IF=9.13)
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586622019335
Immobilizing Isatin-Schiff Base Complexes in NH2 - UiO-66 for Highly Photocatalytic CO2 Reduction
ACS C atalysis (IF=13.7)
马和平
西安交通大学化学工程与技术学院，特聘研究员，博士生导师，材料化工所副所长。省部级高层次人才青年项目，西安交通大学“青年拔尖人才”。研究工作面向新能源化工先进工艺、化工分离工程、高端半导体材料化工中的学科发展前沿及国家的重大需求，涉及新能源材料、先进分离技术、电子信息材料与化学品、半导体与芯片化工等多个领域
杨庆远
西安交通大学化学工程与技术学院，教授，博士生导师，省部级高层次人才，西安交通大学“青年拔尖人才”，西安交通大学“青年教师跟踪支持”计划。担任中国晶体学会青年委员会委员、《Chin. Chem. Lett.》青年编委、西安交大化工学院学术委员会委员。研究领域涉及环境能源材料，配位超分子化学，晶体工程，分子基多孔功能材料等
柳剑峰
西安交大研究生院，校外合作特聘指导教师。 贝士德仪器总经理，总工程师。 参与起草与制定的标准：国家标准《精细陶瓷—陶瓷粉末比表面积测试方法BET法》、 国家标准《骨架密度的测量--气体体积置换法》
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