多孔材料学术QQ群：8130942551. JACS：MOF中可调的受限脂肪族孔环境实现高效分离相似结构的气体微调金属-有机骨架（MOFs）的孔结构对于开发具有挑战性的结构相似分子的高能效分离过程至关重要。
近日，
麻省理工学院Xin He，浙江大学Qiwei Yang展示了一种实现MOF孔结构的准三维优化的策略，该策略利用多环烷基二羧酸配体中脂肪环的大小和数量的可调性。这一策略在等网状MOF中形成了可调节的受限脂肪族孔环境，在CH4/C2H6/C3H8和Xe/Kr分离中都具有良好的分离性能，结合了C2H6/CH4和C3H8/CH4的记录，以及优异的Xe/Kr
选择性、基准低压吸附能力和优异的稳定性。与基于平面芳环的普通配体的伸缩相比，由于桥联碳氢化合物部分的非平面性质，这一策略为实现对受限孔隙空间的三维大小和形状的精细调节提供了新的潜力。此外，桥烃部分的结构刚性有利于形成具有永久孔隙率的
MOF，其非芳香性在MOF孔中创造了非典型的脂肪族化学环境，为特殊的吸附行为和机理提供了可能性。本文要点要点1. 分别以双环[1.1.1]戊烷-1，3-二元酸(H_2bpdc)和立方烷-1，4-二元酸(H_2cdc)为配体，成功地合成了两个具有良好水解性的异构型有机金属氧化物ZUL-C1（Al(OH)(O2C-C5H6-CO2)）和ZUL-C2（Al(OH)(O2C-C8H6-CO2)）。要点2. 当含有双环[1.1.1]戊烷主链的H2bpdc配体被具有立方烷(即五环[4.2.0.02,5.03,8.04,7]辛烷)主链的H2bpdc配体取代时，脂肪环的膨胀延伸了孔道的侧面，这可能会削弱主-客体与小气体分子的相互作用；然而，伴随着环数和半体积的增加，可以有效地缩小特定方向上可访问的孔空间的尺寸，形成具有更多烷基中心的等高孔表面，这有利于在受限空间中主-客体的相互作用。要点3. 通过将ZUL-C1和ZUL-C2应用于CH4/C2H6/C3H8和Xe/Kr的分离，结果表明，这些改变可以有效地提高相似气体分子的选择性，并显著增强优先分子在低压下的吸附，为天然气中重烃的同时脱除和超低浓度Xe/Kr的分离建立了新的基准。Jingyi Zhou, et al, Tunable Confined Aliphatic Pore Environment in Robust Metal-Organic Frameworks for Efficient Separation of Gases with a Similar Structure, J. Am. Chem. Soc., 2022DOI: 10.1021/jacs.2c05448https://doi.org/10.1021/jacs.2c054482. JACS：Cu(II)-羧酸盐骨架材料对SO2的吸附：配体官能化和开放金属中心的作用开发用于二氧化硫（SO2）的高效吸附剂材料具有重要的工业意义。然而，由于SO2的腐蚀性，常规多孔材料通常表现出不良的可逆性和对SO2吸附的有限吸收等问题。
近日，
曼彻斯特大学杨四海教授，Martin Schröder报道了一系列基于羧酸铜(II)的MOFs中SO2吸附的综合研究，即MFM-100、MFM-101、MFM-102、MFM-126、MFM-190(F)、MFM-190(NO2)、MFM-190(CH3)和MFM-190(H)（之前发表为ZJU-5），展示了不同尺寸的金属配体笼，并显示了笼内开放的Cu(II)位点和官能团的组合。本文要点要点1. MFM-126具有eea拓扑结构的(3,6)连接框架，其中[Cu2(OOCR)4]桨轮分别在赤道和轴向位置结合到接头的羧酸酯和嘧啶基，没有留下开放的Cu(II)位点。该系列中的其他材料在nbo拓扑中结晶，其中[Cu2(OOCR)4]桨轮分别在赤道位置和轴向位置与连接体的羧酸盐供体和水分子结合。通过在真空下加热去除末端结合的水分子，可以产生开放的Cu(II)位点。要点2. 研究发现，对于MFM-101和MFM-190(F)，后者具有氟官能化，在298 K和1 bar下分别显示18.7和18.3 mmol g-1的SO2完全可逆吸附；前者代表多孔固体中SO2的最高可逆吸收。此外，这两种材料还显示出对SO2的循环吸附和解吸的高稳定性，在多次循环中保持完全的结晶度和吸收能力。其他系统在反复的吸附-解吸循环中显示出吸收、孔隙率或结晶度的降低。要点3. 通过原位中子粉末衍射(NPD)、非弹性中子散射(INS)和同步加速器红外显微光谱研究，已经显现了MFM-190(F)和MFM-126中吸附的SO2分子的主客体结合相互作用和位置。这些结果表明，开放的Cu(II)位点和配体功能化的结合，以及金属配体笼的尺寸和几何形状，导致了MFM-190(F)对SO2的优异吸附。Weiyao Li, et al, Adsorption of Sulfur Dioxide in Cu(II)-Carboxylate Framework Materials: The Role of Ligand Functionalization and Open Metal Sites, J. Am. Chem. Soc., 2022DOI: 10.1021/jacs.2c03280https://doi.org/10.1021/jacs.2c03280催化技术交流微信群加微信群方式：
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