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丙烯（環(huán)丙烷）從丙烷（丙烷）中的分離,，通常采用昂貴和能耗巨大的低溫蒸餾技術(shù),。從節(jié)能和環(huán)保的角度來看,，基于高效和低成本多孔固體的吸附分離是另一種替代方法,。

在此,，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所郭鵬研究員組在《JACS》上發(fā)表了題為“Pure Silica with Ordered Silanols for Propylene/Propane Adsorptive Separation Unraveled by Three-Dimensional Electron Diffraction”的研究論文報道了一種具有有序硅烷醇的純硅沸石,，顯示了其在環(huán)境條件下對丙烯與丙烷的高效分離,。

純硅沸石晶體結(jié)構(gòu)被先進(jìn)的三維電子衍射揭示,，其規(guī)則分布的硅羥基與獨特的橢圓形八元環(huán)孔口結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。這種獨特的橢圓八元環(huán)孔口結(jié)構(gòu)可以排除較大尺寸的丙烷,，只能吸附丙烯,。吸附穿透曲線測試也證實了其對C3H6/C3H8的分離性能，其中丙烯的動態(tài)吸附量為53.36 cm³ g^?1,，而丙烷的吸附量可以忽略不計,。純硅沸石對丙烯的動態(tài)吸附量優(yōu)于純二氧化硅DDR型沸石（31.07 cm³ g^?1）,。密度泛函理論計算表明，吸附的丙烯分布在心形腔內(nèi),，與有序硅烷醇的相互作用較弱,。

圖1 (a) ITQ-55-O3-400在87 K條件下的 Ar吸附等溫線，插圖：計算了ITQ-55-O3-400的孔徑分布,；(b)ITQ-55-O3-400的BET比表面積圖,；(c) ITQ-55-air-800（黑色）、ITQ-55-500（藍(lán)色）和ITQ-55-O3-400（紅色）在77 K時吸附等溫線及比表面積,。

圖2 (a) ITQ-55-ITQ-400材料298K條件下對丙烯,、丙烯的吸脫附等溫線；(b) DDR型純硅沸石與ITQ-55-O3-400氣體吸附分離性能比較,；(c) ITQ-55-O3-400對等摩爾丙烷/丙烯二元混合物氣體吸附分離性能重復(fù)性測試,。

紅色：丙烷；黑色：丙烯,。

圖3（a-b）298K下的丙烯吸附-解吸循環(huán),。（c-d）ITQ-55-O3-400吸附劑測試298 K 1bar下丙烷、丙烯的吸附動力學(xué),。

文中,，作者使用比表面積及孔徑分析儀（可參考儀器型號BSD-660）測試了87 K下Ar吸附等溫線及孔徑分布，揭示了ITQ-55-O3-400的微孔性質(zhì),。

使用氣體吸附儀（可參考儀器型號BSD-660,、BSD-PMC）測試了ITQ-55-O3-400對單組分丙烯和丙烷吸附等溫線，結(jié)果表明298 K 1 bar時,，ITQ-55-O3-400對丙烯的吸附量為53.36 cm³ g^?1,，對丙烷吸附量2.31cm³ g^?1。

在連續(xù)的5次吸附-解吸循環(huán)中,，丙烯的吸附量始終保持不變,，表明其具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

此外,，使用重量法氣體蒸氣吸附儀（BSD-DVS多站重量法氣體蒸氣吸附儀）測試了在298 K 1 bar條件下ITQ-55-O3-400對丙烷,、丙烯吸附動力學(xué)及吸附量，結(jié)果表明丙烯的吸附速率明顯快于丙烷,。

通過多組分吸附穿透曲線分析儀（可參考儀器型號BSD-MAB）評估了ITQ-55-O3-400對二元氣體（C₃H₆/C₃H₈,，v/v，50/50）的分離性能,，結(jié)果表明其對C₃H₆/C₃H₈優(yōu)異的分離性能,。

貝士德 吸附表征 全系列測試方案