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  乙炔（C2H2）作為重要的燃料氣體， 廣泛應用于生產(chǎn)工業(yè)商品塑料，丙烯酸衍生物，乙烯基化合物等。然而，在生產(chǎn)乙炔的過程中，由于石油煉制中的蒸汽裂解，通常產(chǎn)生甲烷和二氧化碳而無法或者高純度乙炔。除此之外，消除乙烯中痕量的乙炔也是工業(yè)分離中一個非常重要且具有挑戰(zhàn)性的過程，在聚乙烯生產(chǎn)中，乙炔是嚴重有害的污染物，它一方面使聚合用的催化劑中毒，另一方面可以形成固體金屬乙炔化物阻塞管道甚至引起爆炸。目前，工業(yè)上有兩種方法用于除去痕量的乙炔：一、使用大量有機溶劑萃取（如：DMF，丙酮等）；二、使用貴金屬對乙炔部分加氫使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚁�，但這兩種方法成本高、對環(huán)境不友好、效率低。因此發(fā)展分離和純化乙炔的新方法和新材料對于工業(yè)生產(chǎn)意義重大。

  近期，南開大學化學學院張振杰研究員課題組和愛爾蘭利莫瑞克大學Michael J. Zaworotko教授（南開大學化學學院客座教授）合作報道了一類超微孔金屬-有機框架材料（NKMOF-1，南開金屬有機框架-1）。該類材料不僅具有超強的水和酸堿穩(wěn)定性，最重要的是該材料對乙炔具有前所未有的分離效果。作者通過原位X射線單晶衍射清晰的解析了乙炔的作用位點，并且結合計算模擬、紅外光譜和混合氣體穿透實驗對乙炔作用力和分離性能進行詳細的研究。研究發(fā)現(xiàn)NKMOF-1在低壓區(qū)，對乙炔的吸附能力超過目前所有的材料，并且對C2H2/CO2 和C2H2/CH4混合氣體的分離比打破了世界紀錄，對于C2H2/C2H4的選擇性也稍低于目前最好的材料（SIFSIX-14-Cu-i）。值得強調(diào)的是 NKMOF-1與乙炔氣體分子的作用機理不同于已經(jīng)報道的最好材料（SIFSIX系列材料中MF62-陰離子的強作用），這為設計和合成新型的可用于乙炔分離的多孔材料提供了新的策略 （圖1）。

圖1 NKMOF-1對乙炔的作用位點（a， b： 計算模擬數(shù)據(jù)； c，d：單晶數(shù)據(jù)）。

  該工作近期發(fā)表在德國應用化學(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, DOI: 10.1002/anie.201806732)上，南開大學化學學院博士生彭云雷為第一作者, 碩士生李鵬飛和王婷參與課題。同時感謝暨南大學李丹教授團隊的羅東博士以及山西大學的王俊豪博士在研究工作中給予的大力幫助。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.201806732