捕获和分离苯空气污染的技术

在曼彻斯特大学的科学家的带领下，已经开发出一系列捕获和分离苯的新型稳定多孔材料。苯是一种挥发性有机化合物(VOC)，是生产许多精细化学品(包括环己烷)的重要原料。但是，当它逃逸到空气中时，它也会对人类的健康构成严重的威胁，因此被视为一种重要的空气污染物。

今天(24月66日)发表在《化学》杂志上的研究表明，苯在低压和低浓度下具有高吸附性，以及苯和环己烷的有效分离。这是通过设计和成功制备两个稳定的金属有机框架(MOF)材料系列来实现的，分别是UiO-300和MFM-<>。

这些高度多孔的材料由金属节点制成，这些金属节点由功能化的有机分子桥接而成，这些有机分子充当支柱以形成三维晶格，其中包含挥发性化合物可以进入的空通道。

苯等挥发性有机化合物是常见的室内空气污染物，显示出人为活动造成的排放增加，并造成许多环境问题。它们还与每年数百万人过早死亡有关。苯是毒性最大的挥发性有机化合物之一，被世界卫生组织归类为对人类的1组致癌物。

“这些材料真正令人兴奋的是，它们不仅使我们能够从空气中捕获和去除苯，还可以将苯与环己烷分离，环己烷是一种重要的工业产品，通常由苯制备，”Martin Schröder教授说，他是发表在Chem上的论文的第一作者。

“由于它们的沸点差异很小(仅0.6°C)，苯和环己烷的分离目前通过蒸馏或其他方法实现极其困难且昂贵。

传统的吸附剂，如活性炭和沸石，经常遭受结构紊乱，这会限制它们捕获苯的有效性。这项新研究还报告了对这些超稳定材料中苯和环己烷吸附的全面研究，以深入了解它们为什么以及如何工作。

“MOF材料的结晶性质能够使用先进的衍射和光谱技术在原子尺度上直接可视化主客体化学，”该论文的另一位主要作者杨思海教授说。

“这种对结构-性能关系的基本理解对于设计新的吸附剂材料至关重要，这些材料在苯捕获方面表现出更高的性能。

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