新型材料可高效分離乙烯乙炔

　　浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院邢華斌實(shí)驗(yàn)室與愛爾蘭利莫瑞克大學(xué)、美國(guó)德克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校的合作者制備出離子雜化多孔材料，用于分離乙炔和乙烯，在達(dá)到高分離選擇性同時(shí)獲得很高的吸附容量。相關(guān)研究論文20日由《自然》雜志在線發(fā)表。

　　氣體分離過程中普遍存在選擇性和容量難以兼具的現(xiàn)象，選擇性和容量就像坐“蹺蹺板”，一邊高了另一邊就低了，很難達(dá)到平衡。邢華斌實(shí)驗(yàn)室最新的進(jìn)展打破了“蹺蹺板”這一限制。

　　乙烯生產(chǎn)的技術(shù)水平、產(chǎn)量和規(guī)模標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平，乙炔則被譽(yù)為“有機(jī)化工之母”。兩者都從石油、頁(yè)巖氣或者煤炭裂解而來，需要分離才能提純。工業(yè)生產(chǎn)線上百萬噸級(jí)的乙烯裝置約要消耗85萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

　　“我們使用的材料不但‘專一’，而且‘胃口’很大?！毙先A斌與合作者首次提出了用離子雜化多孔材料吸附分離乙炔和乙烯的方法。“當(dāng)乙烯和乙炔混合物通過這種材料，乙烯可以順利通過，而乙炔就被吸附到材料的孔壁上。令人驚訝的是，我們第一次發(fā)現(xiàn)每四個(gè)乙炔分子可以手拉手，形成團(tuán)簇，這樣材料的‘胃口’就更大了，可以‘吞下’很多乙炔分子。”邢華斌說，這一方法的吸附容量是目前已知最佳材料的5.7倍。

　　文章第一作者崔希利博士向記者展示了實(shí)驗(yàn)室中分離過程：將離子雜化多孔材料裝填入吸附柱中，混合氣體以一定流速通入吸附柱，乙炔被完全吸附，得到高純度乙烯。整個(gè)過程簡(jiǎn)單、高效、節(jié)能。邢華斌介紹，相關(guān)方法還可用于二氧化硫、硫化氫吸附等。