目前，從C₂H₄/C₂H₆混合物中提純C₂H₄是最具挑戰(zhàn)性的分離過程之一，工業(yè)上主要通過高耗能的低溫蒸餾來實現(xiàn)。因此非常需要可持續(xù)的非蒸餾方法以替代低溫蒸餾技術(shù)。

近日，得克薩斯大學(xué)阿靈頓分校H. V. Rasika Dias，得克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校陳邦林教授報道了一種用于C₂H₄/C₂H₆分離的高效的分子化合物{[(CF₃)₂BP]Cu}₃。此外，還研究了[(CF₃)₂BP]Cu}₃在溶液和固態(tài)中對C₂H₄的吸收和[(CF₃)₂BP]Cu(C₂H₄)的脫除。
文章要點

1.研究人員完整表征了分子物種的晶體結(jié)構(gòu)。此外，原位PXRD提供了一個完整的固態(tài)過程的“實時”圖像，該過程還保留了前驅(qū)體和產(chǎn)物的結(jié)晶度，并在C₂H₄的存在或去除的驅(qū)動下，在銅基吸附劑和[(CF₃)₂BP]Cu(C₂H₄)之間進(jìn)行了快速、完全和可逆的轉(zhuǎn)化。

2.研究發(fā)現(xiàn)，該分子化合物中可及的Cu(I)中心使其能夠?qū)Ｒ恍缘亟Y(jié)合C₂H₄和C₂H₆，因此表現(xiàn)出極高的氣體分離選擇性，具有創(chuàng)記錄的基于理想吸收溶液理論（IAST）的 C₂H_4/C₂H₆氣體分離選擇性。進(jìn)一步的，穿透實驗進(jìn)一步證實了該分子化合物出色的C₂H₄分離提純性能。在該實驗中，純度大于99.5%的C₂H₄可以很容易地從分離塔中解吸出來。

3.這種吸附劑不僅可以幫助大型乙烯提純工藝，還可以從少量碳?xì)浠衔镌?如煉油廠尾氣(通常來自催化裂化裝置)、聚烯烴工藝廢烴流和聚合物儲存設(shè)施的通風(fēng)口)中回收烯烴。

基于這一發(fā)現(xiàn)，研究人員有望開發(fā)更多的分子化合物，以有效地將乙烯和較大的烯烴從飽和的對應(yīng)物中分離出來。

參考文獻(xiàn)

Anurag Noonikara-Poyil, et al, A Molecular Compound for Highly Selective Purification of Ethylene, Angew. Chem.