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撰稿 | 不語

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編排 | 魚兒自己

校對 | Later

丙烯是全球產量最高的基礎有機化工原料之一，年產量超過1億噸。工業上，丙烯主要通過石油催化裂解或丙烷脫氫來制備。聚合級丙烯主要用于生產聚丙烯。放眼四周，小到聚丙烯（PP）塑料瓶、晶瑩剔透的有機玻璃和嬰兒的尿不濕，大到家電外殼和汽車零部件等都是丙烯深加工的產物，聚丙烯在抗疫防疫中更大顯身手，是防護口罩、防護服熔噴無紡布專用料，也是注射器、護眼罩和輸液瓶等的生產原料。

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然而，丙烷裂解生產丙烯這一技術在工業上不能直接得到聚合級（高純度）的丙烯（≥ 99.5 %）。為了去除殘留的丙烷，工業上往往以高昂的設備投資和巨大的能量消耗作為代價。因此，在能源危機日漸嚴重的今天迫切需要開發出低能耗的丙烯純化技術，尋求綠色的分離方案，是未來實現我國碳達峰、碳中和的重大需求。

2021年7月21日，國際頂尖學術期刊《自然》Nature在線發表了暨南大學化學與材料學院陸偉剛教授和李丹教授研究團隊的研究成果Orthogonal-array dynamic molecular sieving of propylene/propane mixtures。該研究提出了一種新的分離機制：正交陣列動態篩分，在由金屬節點和有機配體通過自組裝形成的一類具有確定組成與結構和多樣化孔道的新型晶態多孔材料金屬-有機框架上，成功解決了傳統分子篩吸附動力學緩慢和吸附量低的問題。口罩無紡布

該研究設計、開發并合成的基于該篩分機制的金屬-有機框架材料（被命名為JNU-3），其一維通道帶有嵌入的動態分子口袋，可以在本質上不同的壓力下高效地分離丙烯/丙烷（1/1）混合物，每公斤JNU-3可以得到53.5升聚合級（99.5 %）的丙烯，具有迄今為止最佳的丙烯/丙烷分離性能，實現了丙烯/丙烷分離領域的突破性進展，為設計下一代分離材料指出了新的方向。該研究可能被廣泛應用至石油化工、疫情防控、醫療衛生等多個領域。