《自然》發表暨南大學重磅研究，下一代分離材料有新突破

7月21日，國際頂尖學術期刊《自然》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》，提出了一種新的分離機制——正交陣列動態篩分，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新方向。該研究未來可能廣泛應用于石油化工、疫情防控、醫療衛生等多個領域。

高純度的聚丙烯是防護口罩、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。然而，丙烷裂解生產丙烯這一技術在工業上不能直接得到高純度的丙烯。為去除殘留的丙烷，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尋求綠色的分離方案，滿足未來我國實現碳達峰、碳中和的重大需求。

暨南大學化學與材料學院院長李丹介紹，我們的研究團隊設計、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），就像并列的一排排“口袋”可以在不同壓力下高效且動態地分離丙烯/丙烷混合物。這個機理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。

目前實驗室數據是每公斤JNU-3可以得到53.5升聚合級純（99.5 %）的丙烯，具有迄今為止最佳的丙烯/丙烷分離性能，處于世界領先水平。

研究前后花時2年時間，論文第一作者為暨大第一屆化學博士研究生曾恒，研究工作全部由暨大研究人員完成，相關工作得到了國家自然科學基金重點項目、廣東省自然科學基金、廣東省基礎與應用基礎研究重大項目等的大力支持。

據悉，成果發表后，暨大研究團隊即受到英國和美國學者致函關切以及中國石化等相關企業的密切關注。李丹表示，目前研究仍處于實驗室成果，期待未來運用于工業，為我國節能減耗作出貢獻。