近日,浙江师范大学化学与材料科学学院“双龙学者”特聘教授张袁斌课题组在国际权威期刊angewandte chemie international edition上在线发表两篇研究论文,并被编辑选为封面。

其中一篇论文,题为“cage engineering in anion-pillared mofs for benchmark one-step c2h4 purification from ternary c2h2/co2/c2h4 mixtures”,浙师大化材料学院汪玲瑶副教授和2023级硕士生陈惠蓉为论文的共同第一作者,张袁斌教授为唯一通讯作者,浙师大为唯一通讯单位。
本研究通过孔工程策略成功合成了两种氟化笼型阴离子柱撑mof材料(znu-17和znu-27)。znu-17实现了c2h2/co2和c2h2/c2h4二组分混合物的分离,而znu-27通过增强框架相互作用实现了c2h2和co2的同时捕获,从而实现了c2h4的高效一步纯化。吸附研究表明,znu-17对co2/c2h4的共吸附阻碍了三组分的分离。为克服这一限制,znu-27通过增强co2与框架的亲和力,实现了优异的co2/c2h4分离。原位晶体和dft计算证实,c2h2和co2优先通过zrf62-与客体分子(c-h···f和o=c···f)之间的协同静电相互作用吸附在氟化阴离子球形笼中。这种分子识别机制使得znu-27能够直接从三组分c2h2/co2/c2h4混合物中一步纯化得到聚合物级c2h4。本工作确立了氟化笼型apmof材料作为先进分子识别的强大平台,为未来多组分气体分离吸附剂的设计提供了重要见解。相关工作被angewandte chemie international edition编辑选为inside front cover 。
另一篇论文题为“3d hydrogen-bonded organic framework assembled from 1d coordination polymers for efficient gas dehydration”,浙师大化学与材料科学学院2025级博士生何樱芝和汪玲瑶副教授为论文的共同第一作者,张袁斌教授、陈邦林院士为共同通讯作者,浙师大为第一通讯单位。
本研究报道了一种由线性一维pcp构筑的氢键有机框架材料znu-30。该材料具有由多重非共价相互作用稳定的h2po4-阴离子功能化狭窄一维通道,可实现对水的选择性吸附,并完全排阻co2及c1-c3烯烃/烷烃。该框架展现出刚柔并济的性能,在水蒸气吸附-脱附循环中可实现可逆的单晶-单晶转变,同时保持高水蒸气吸附容量(124 stp cm3g-1,298 k)。值得注意的是,该材料再生能耗低(45.6 kj mol-1),可在温和条件下完全再生。其工业应用潜力体现在:可规模化合成、宽温度范围(278-328 k)稳定运行、耐受不同流速与湿度水平,并能完全筛分工业相关气体。鉴于文献中一维pcp的丰富性,这项工作有望推动一维多孔pcp的深入研究,从而为其未来广泛应用奠定基础。相关工作被angewandte chemie international edition编辑选为outside back cover 。
编辑:武艳