石化工业中，对单链和含有支链的烷烃的吸附分离极具挑战性。本文报道了一种稳定的钙MOF通过热力学来分离己烷异构体。此MOF通过四羧酸配体和Ca离子形成三维结构，得到孔径大小为7 Å的一维通道能够高效分离己烷异构体。

背景介绍

在石油化工中，烷烃异构体的分离具有重要意义。由于支链烃的燃烧效率更高，研究辛烷值(RON)也更高，支链烃比直链烃更适合作为汽油中的成分。例如正己烷的研究辛烷值为30，而其不同的异构体的RON值分别是：2-甲基戊烷(2MP)为74.5；3-甲基戊烷(3MP)为75.5；2，2-二甲基丁烷(22DMB)为94；2，3-二甲基丁烷(23DMB)为105。

图文解析

要点：通过单晶X射线衍射确定了HIAM-202的结构(图1)。在其晶体结构中，有四个独立的Ca(II)中心，Ca1和Ca4与四个不同有机配体的羧基配位，Ca2和Ca3有两个位点被溶剂分子占据。一维(1D) Ca金属链通过有机配体进一步形成3D网络，具有直径约为7Å的1D通道，具有cao拓扑结构。

要点：77 K下N₂吸附等温线表明其具有微孔特性(图2)，N₂吸附容量为4250px³ g^-1，计算得到BET比表面积为543 m² g^-1，孔隙体积为0.26 cm³ g^-1。PXRD曲线表明HIAM-202具有良好的热稳定性和水稳定性。

要点：如图3所示，在30 ℃下，HIAM-202对正己烷(nHEX)，2-甲基戊烷(2MP)，3-甲基戊烷(3MP)的吸附容量分别为4.35、4.26和4.11 mmol/g。对2,2-二甲基丁烷(22DMB)，2,3-二甲基丁烷(23DMB) 的吸附容量分别为1.57和1.73 mmol/g。穿透曲线显示nHEX和3MP比22DMB的保留时间要长得多(图3)，这表明HIAM-202对己烷异构体具有的良好的分离能力。

要点：通过单晶X射线衍射分析，3MP通过范德华力与框架上的有机配体相互作用，最近的H···H距离为2.51 Å(图4)。

总结与展望

综上所述，本文合成了一种新型微孔Ca-MOF(HIAM-202)，其一维通道大小约为7Å，具有高效的己烷异构体分离能力。HIAM-202对2,2-二甲基丁烷，2,3-二甲基丁烷的吸附容量为1.57和1.73 mmol/g，而对正己烷，2-甲基戊烷，3-甲基戊烷的吸附容量分别为4.35、4.26和4.11 mmol/g。动态穿透测试证明HIAM-202能有效分离单链和支链烷烃。

来源：浙师化语