MOFS,Zmofs和汽车

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Mohamed Eddaoudi和Kaust的同事合成了一种多孔金属有机骨架(MOF),该骨架由配合钇和钾离子的羧酸官能化咪唑连接体构成。研究人员将这种材料归类为类似沸石的MOF(ZMOF),因为它的拓扑结构类似于天然存在的沸石矿物方沸石。

材料的结构,圆柱形通道和孔径测量值为3.8 x 6.2_,作为分子筛的预期用途,研究表明,ZMOF可以根据链烷烃的分支程度对其进行分类。线性和单支链戊烷和丁烷被材料吸附不同的时间长度(线性异构体保留的时间长于其支链对应物),允许动力学分离,而二支链烷烃2,2,4-三甲基戊烷则被完全排除在外。预计该材料在原油精炼中有实际应用价值。将石油升级为更节能的燃料,减少排放。

ZMOF类分子筛金属有机骨架晶体结构,具有方沸石(ANA)结构,显示孔道和孔径。

方沸石的Zmof晶体结构(安娜)显示通道和孔径的拓扑结构。

用于驱动内燃机的石油由低分子量的混合物组成,直链烷烃和支链烷烃。研究辛烷值(RON)是衡量石油性能的标准指标。指示燃油在发动机自燃(爆震)前能承受的压力。高压缩发动机,比常规发动机更节能,排放更少,需要高RON燃料。

罗恩随支链烷烃比例的增加而增加,因此,可以通过用催化异构化得到的支链异构体补充燃料来加以改进。这个过程产生了直链烷烃和支链烷烃的混合物,所以所需要的产物必须通过分馏分离出来,这是能源密集型的。这就造成了一个两难的局面:高能燃料更节能,但他们的能源密集型生产降低了净效益。

作者设想了一种提高石油燃料RON的节能策略:将低RON的燃料泵入发动机,当它遇到由ZMOF基膜组成的分离室时。膜排除并重新定向二支链烷烃,有很高的罗恩,到内燃机。低罗恩分数,由单支链和直链烷烃组成,通过ZMOF孔在下游进行进一步的重整过程。换句话说:低罗恩燃料进入,但是高罗恩燃料是燃烧的。

图中显示了ZMOF材料如何根据烷烃的分支程度来分离烷烃,从而升级汽油。沸石类金属有机骨架石油转化

显示普通小链烷烃的RON和ZMOF膜根据其分支水平分离烷烃以升级汽油的方案

在这项工作中,作者展示了Zmofs最大化能源潜力和减少石油基燃料排放的潜力,同时也提供了一个更一般的策略,即使用定制的材料对化学相似分子进行节能分离。

要了解更多信息,请阅读:

分子筛金属有机骨架分子筛改性汽油制高辛烷值安娜-拓扑学

M英华莫希丁你的贝尔马布霍夫,普拉桑特巴特阿列克山德·什库伦科,支杰晨Karim Adil穆罕默德·埃达乌迪。
化学。共同体。,2018,五十四,9414-9417
多伊:10.1039/C8CC04824J

关于作者

Zo_Hearne是蒙特利尔麦吉尔大学化学博士生,新利手机客户端加拿大在李超教授的监督下。她来自堪培拉,澳大利亚在那里她完成了她的本科学位。她目前的研究重点是过渡金属催化,以实现新的转变,在实验室之外,她是一位热情的化学导师和科学传播者。新利手机客户端新利手机客户端

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