2019年9月24日
乙烯是众多产品的人每天都在使用，从苏打瓶化纤衣物的一部分。针对匹配的需求，壳牌石油公司正在建设中海狸县，宾夕法尼亚州，乙烷裂解厂专门从丰富的乙烷存在于天然气中的合成乙烯分子。
乙烷裂解厂。（图片来源：工程学院斯万森，美国匹兹堡大学）
但用于改变乙烷转化成有用的乙烯的化学反应是有缺陷的。因此，这样的植物产生乙烷和乙烯的不纯混合物。从乙烷中分离纯乙烯是一个艰难的和昂贵的过程。然而，新的研究在匹兹堡大学Swanson工程学院都设置为简化此过程。
在两个新论文中分析的方法，发表在美国化学协会和有机金属杂志，将通过工程仅通过仅结合乙烯分子的材料来消除液化和蒸馏的需要，因此将它们与乙烷分离。
乙烯是烯烃，其是具有不饱和键的分子（类似于不饱和脂肪）。将来自乙烷中乙烯分离的现有方法需要将混合物冷却至非常低的温度，液化，并将其供应到大蒸馏塔中。这个过程是能量密集型和昂贵的。
新的进程由Karl Johnson，Phd和GötzVeser，博士学位，从化学和石油工程，博士教授从化学部门提供的研究团队制定。它可能节省了相当数量的能量，同时降低碳排放和成本。
这种新的分离技术的核心是分离的铜原子，烯烃如乙烯可以牢固地粘附。铜原子自然倾向于聚集在一起，这将结束其与烯烃键合的能力。因此，匹兹堡科学家使用金属有机框架（MOF）在正确的位置成功分离单个原子铜，以产生高级乙烯，纯度至少为99.999％。
该材料的唯一性是，隔离的铜原子是在金属有机框架内的正确氧化状态和正确的几何形状，以提供非常高的选择性 - 高于其他吸附方法 - 并且可以容易地缩放。MOFS是一种实际替代效率和昂贵的过程。
Karl Johnson，博士，W.K.匹兹堡大学斯坦森工程学院化学和石油工程系布莱德教授
约翰逊也是研究计算中心的副主任。
来源：https://www.engineering.pitt.edu.