近日,《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)在线发表了赢博手机版,赢博手机版(中国)化学工程与技术学院仲崇立/黄宏亮团队完成的题为“Fluorinated MOF-Based Hexafluoropropylene Nanotrap for Highly Efficient Purification of Octafluoropropane Electronic Specialty Gas”的学术论文(Mingze Zheng, Wenjuan Xue, Tongan Yan, Zefeng Jiang, Zhi Fang, Hongliang Huang,* Chongli Zhong,* Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.202401770)。
八氟丙烷(C3F8)作为含氟电子特种气体之一,因其良好的化学和热稳定性、较低的大气寿命和更有效的蚀刻/清洗性能而广泛应用于半导体和集成电路制造领域。工业上C3F8的生产通常伴随着六氟丙烯(C3F6)杂质,无法满足集成电路制造领域对C3F8的纯度要求。由于C3F8和C3F6具有非常相似的物理和化学性质,以及接近的分子尺寸,生产高纯度的C3F8是一个具有挑战性的过程,工业上通常采用精馏方法进行分离,但其能耗大,设备投资高。相比之下,吸附分离技术具有优势。
本研究提出了氟化孔隙工程策略,实现了C3F6/C3F8的高效分离。通过在笼状孔结构的Zn-bzc材料孔窗口处引入氟化基团,不仅提供了合适的孔窗口尺寸,实现了C3F6/C3F8的分子筛分分离,而且氟化基团能够与C3F6分子形成F···F相互作用,强化了C3F6亲和力。值得注意的是,氟化孔隙工程可以创造疏水微环境,使Zn-bzc-CF3MOF具有较高的化学稳定性和优异的吸附循环再生性能,从而具有良好的应用前景。
该工作的第一作者为博士生郑铭泽,黄宏亮副研究员和仲崇立教授为共同通讯作者。本成果受到国家自然基金(No. 22141001, 21978212)和天津科技计划项目(No. 21ZYJDJC00040)的资助。
图1 MOF氟化孔工程策略筛分分离C3F8/C3F6混合物的示意图
(审稿:化学工程与技术学院 陈继荣 武春瑞 编辑:党委宣传部 刘孜勤)
图片来源:化学工程与技术学院