近日，我院綠色化學研究團隊王鍵吉教授聯(lián)合華中科技大學馮光教授在國際頂尖化學學術期刊Angewandte Chemie-International Edition（《德國應用化學》）發(fā)表了題為“Anchoring LiCl in the Nanopores of Metal-Organic Frameworks for Ultra-High Uptake and Selective Separation of Ammonia” 的學術論文，我院化學化工學院師資博士后史云磊博士為本文的第一作者，王鍵吉教授、馮光教授為通訊作者，河南師范大學為第一作者單位。該研究得到國家自然科學基金重點項目、科技部重點研發(fā)計劃等項目的資助。
該研究以MIL-53-(OH)2為母體，通過Li+與MOF框架上Al3+周圍的氧（橋聯(lián)羥基和羧基氧）原子之間的電子轉(zhuǎn)移，將氯化鋰（LiCl）錨定在納米孔道內(nèi)，制備了高性能的氨氣雜化MOF吸附劑。在1.0 bar和25 °C，該吸附劑對氨氣的吸附容量高達33.9 mmol/g，遠超目前文獻報道的最高值。由于在低分壓和高溫條件下良好的氨氣捕集能力，該吸附劑能夠高選擇性地從NH3/N2, NH3/CO2和NH3/H2O中選擇性分離氨氣，吸附-脫附15個循環(huán)后，雜化吸附劑對氨氣的吸收容量仍沒有明顯變化。機理研究表明，高度分散的Li+與NH3的配位作用以及Cl-與NH3的氫鍵作用實現(xiàn)了對氨氣的高容量捕集，LiCl被錨定到MOF孔道的同時，減弱了Li+與NH3的配位強度，為氨氣的低能耗脫附和雜化吸附材料的循環(huán)利用提供了保證。這一成果是我校在氨氣的捕集與選擇性分離研究領域取得的又一重要進展，為設計新型氨氣吸附劑提供了新的策略。
據(jù)悉該團隊今年在主持國家自然科學基金項目方面實現(xiàn)了新的突破，獲得國家自然科學基金項目6項，其中面上項目3項，青年項目3項，繼續(xù)展示了老中青結(jié)合、齊頭并進的良好態(tài)勢，有望為化學學科“雙一流”創(chuàng)建作出更大貢獻。
(化學化工學院 仇記寬)
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202212032
