導(dǎo)讀

近日，南昌大學(xué)王珺教授課題組在先進(jìn)吸附劑結(jié)構(gòu)調(diào)控、高密度吸附位點構(gòu)筑及孔道電性匹配等方面不斷探索，取得了多項重要進(jìn)展，相繼在國際化學(xué)知名期刊

Angew. Chem. Int. Ed.

AIChE Journal

在構(gòu)筑剛性金屬－有機框架吸附劑實現(xiàn)乙炔/二氧化碳高效分離研究方面，研究團(tuán)隊采用脂肪酸與過渡金屬配位制備金屬－有機框架材料Zn-bpy-DLmal，通過調(diào)控有機配體的結(jié)構(gòu)，使對稱的次級構(gòu)筑單元非對稱化，有效防止框架互穿現(xiàn)象，顯著提升了框架結(jié)構(gòu)的剛性，實現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的乙炔存儲密度（367 g L?1），大幅度提高了乙炔吸附量（1.4 mmol g?1）和乙炔/二氧化碳分離選擇性（49）。并且，可實現(xiàn)公斤級的放大制備，展現(xiàn)出良好的工業(yè)化應(yīng)用潛力（圖1）。論文的第一作者為南昌大學(xué)碩士研究生尚雙慶，王珺教授和周珍宇博士為通訊作者，南昌大學(xué)為唯一通訊單位。

圖1. 調(diào)控脂肪酸配體的配位方式，消除吸附劑柔性實現(xiàn)高密度乙炔存儲

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202503317

在平移互穿結(jié)構(gòu)吸附劑實現(xiàn)四組分混合物一步分離高純乙烯研究方面，研究團(tuán)隊從四組分混合物中一步分離出性質(zhì)居中的乙烯極具挑戰(zhàn)，創(chuàng)新性地采用含有豐富氮氧原子的異煙酸和甲基四氮唑為混合配體，構(gòu)筑了一種具有適宜孔徑尺寸（5.5 ?）、豐富氮氧原子和非極性甲基的平移互穿結(jié)構(gòu)多孔材料Zn-mtz-ina（圖2）。該材料的孔道表面具有合理分布的正電性和負(fù)電性位點，能夠同時優(yōu)先捕獲乙炔、乙烷和二氧化碳雜質(zhì)，實現(xiàn)從四組分混合物中一步分離獲得高純乙烯。在四組分一步純化乙烯吸附劑中，其表現(xiàn)出最高的乙炔吸附量（3.01 mmol g?1）和乙炔/乙烯選擇性（4.7）。論文的第一作者為南昌大學(xué)碩士研究生曾涌，王珺教授和陳靜雯特聘教授為通訊作者，南昌大學(xué)為唯一通訊單位。

圖2. 平移互穿結(jié)構(gòu)的Zn-mtz-ina結(jié)構(gòu)及其氣體吸附分離性能

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/aic.18892

在靜電相互作用驅(qū)動的氣體分離策略研究進(jìn)展上，受自然界蛋白質(zhì)折疊及底物識別中互補靜電勢作用模式的啟發(fā)，開發(fā)具有特定孔道表面電性的吸附劑，通過識別氣體分子表面電荷分布差異實現(xiàn)氣體混合物分離，是一種極具潛力的氣體分離策略。近年來，王珺教授課題組在靜電相互作用驅(qū)動乙炔/二氧化碳（Adv. Mater., 35, 2023, 2210415; Nat. Commun. 13, 2022, 5515; Chem Bio Eng., 1, 2024, 83-90）、乙炔/二氧化碳/乙烯（AIChE J., 70, 2024, e18396）分離領(lǐng)域取得系列研究成果。王珺教授應(yīng)國家自然科學(xué)基金委員會主辦的期刊《基礎(chǔ)研究》邀請，對課題組及該領(lǐng)域相關(guān)的研究進(jìn)展進(jìn)行了全面梳理與總結(jié)，撰寫了綜述論文（圖3）。陳靜雯和周珍宇博士為論文共同第一作者，王珺教授為論文唯一通訊作者。

圖3. 靜電勢驅(qū)動氣體分離示意圖

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fmre.2025.03.005

近年來，王珺教授課題組持續(xù)深耕化工新材料研發(fā)及其在化工分離領(lǐng)域的應(yīng)用。以上工作，獲得了國家自然科學(xué)基金、江西省重點研發(fā)計劃課題、江西省自然科學(xué)基金、江西省青年科技人才托舉項目等項目資助。

來源：南昌大學(xué)