Laboratorio conjunto de tecnología avanzada de separación de adsorción de la escuela de química de la Universidad Jiaotong de Occidente - instrumento bayshideEn el último año, se han publicado artículos académicos en revistas internacionales y nacionales.18Artículos, incluidos Angewandte Chemie，Chemical Engineering Journal，ACS Catalysis，ACS Nano，Chem. Eng. J.，J. Mater. Chem. A Etc., entre los cuales los factores de influencia superiores a 10 son:9 Artículo, artículo del Primer Distrito de JcR15 Artículo.Áreas de investigaciónSe trata de la conducción de protones, la captura de dióxido de azufre y sulfuros aromáticos, la descarbonización acoplada de desulfuración de gases de combustión, la captura de SO2 en los gases de combustión, la separación de gases especiales electrónicos (sf6, nf3, cf4, xe, kr, etc.), la separación de metano de carbón, la captura de hexafluoruro de azufre de gases de efecto invernadero (sf)₆y CF₄y NF₃(etc.), la separación de alquenos, la reducción fotocatalítica de CO2 y otros campos. Los siguientes ejemplos son algunos de los maravillosos artículos publicados por el laboratorio conjunto "tecnología avanzada de separación de adsorción" en los últimos años:

Artículo de ejemplo 1

Esqueleto orgánico covalente de iones anfoteriales: atractivos cuerpos porosos para la separación de gases y la conducción de protones anhidros

Los resultados de la investigación se publican en la revista internacional ACS nano, con un factor de influencia de 15.881, bajo el título "zwitterionic covalent Organic frameworks: atractive POROUS host for Gas Separation and anhidrous production" (esqueleto orgánico covalente de iones de género: atractivos cuerpos porosos para la separación de gases y la conducción de protones anhidros). La Escuela de ingeniería química y tecnología de la Universidad Xi 'an Jiaotong es la unidad de este artículo, estudiante de doctorado.Fu YuPara la tesisUna obra，Ma HepingLos investigadores sonAutor de la comunicación.

Este trabajo de investigación utiliza el esqueleto orgánico covalente (cof) como plataforma funcional y, al mismo tiempo, introduce grupos funcionales negativos y catiónicos en el canal de poros de cof, logrando la combinación del concepto de iones anfotéricos con Materiales cristalinos porosos. Las estructuras con sitios negativos y positivos dispuestos simultáneamente en el COF de iones anfotéricos pueden lograr la regulación de la densidad de carga en los nanocanales, permitiendo la regulación del nivel atómico de su estructura y función, lo que proporciona nuevas ideas para el diseño de materiales orientados a la función. En el artículo, se diseñaron y sintetizaron tres materiales de COF de iones anfoteriales, que se utilizaron como sujetos porosos en so.₂/ CO₂Tanto la separación de gases como la conducción de protones anhidros muestran un gran potencial de aplicación. Los grupos de carga positiva y negativa dispersos en el canal de iones anfoteriales COF se pueden utilizar como so.₂Dos sitios polares diferentes, lo que le permite lograr un alto so₂Cantidad de adsorción y so sobresaliente₂/ CO₂Rendimiento de separación. Además, la combinación de fragmentos de carga opuesta da a los iones anfoteriales COF un rico sitio de migración iónica, lo que le permite lograr excelentes propiedades de conducción de protones después de cargar triazol e mizol. La combinación de cálculos teóricos y análisis de constantes dieléctrico confirma que la existencia de grupos catiónicos y aniónicos en el canal de COF puede promover eficazmente la liberación de protones en portadores de protones. Creemos que la combinación exitosa de iones anfoteriales en materiales COF puede proporcionar infinitas posibilidades para diversas aplicaciones de cof.

Imagen A) esquemas de polímeros iónicos, polímeros anfoteriónicos, COFS iónicos y COFS anfoteriónicos; (b) diagrama esquemático de la síntesis de COFS anfoteriónicos de tres estructuras diferentes (nota: los sitios aniónicos y catiónicos están marcados en azul y amarillo, respectivamente).

Artículo de ejemplo 2

Tiene un récordMateriales mof a base de níquel con relación de separación CH4 / N2 para la separación de metano de carbón

Los resultados de la investigación se publicaron en la revista internacional "química aplicada alemana" (andrew. Chem. int. ed.) (if = 15.336) bajo el título "nickel - Base metal - organizatic frameworks for Coal - bed metane Purification with record CH4 / N2 selection" y fueron seleccionados como artículos de portada y artículos calientes de angwande chemie. Estudiante de doctorado en la escuela de ingeniería química y tecnologíaWang shaominPara la tesisUna obra，Yang QingyuanEl profesor es este artículoAutor de la comunicaciónLa Escuela de química de la Universidad Xi 'an Jiaotong es la unidad de autor de la comunicación de tesis.

Para lograr el objetivo de doble carbono, el gas natural es la energía limpia con bajas emisiones de carbono más realista en la actualidad, pero la capacidad de producción de gas natural convencional de China es insuficiente, por lo que es necesario desarrollar gas natural no convencional, como el metano de carbón, como complemento. El metano de carbón, comúnmente conocido como "gas", su componente principal es el metano, que es un gas natural no convencional que coexiste con el carbón y se almacena en el carbón en estado adsorbente. China es rica en reservas de metano de carbón, con reservas probadas de unos 420.000 millones de metros cúbicos en 2020. Sin embargo, más del 70% del metano de carbón se mezcla en grandes cantidades de aire durante la extracción debido a la tecnología de extracción (extracción subterránea), lo que resulta en la formación de bajas concentraciones de metano de carbón (concentración de metano inferior al 30%) que no se utilizan bien, y las bajas concentraciones de metano de carbón generalmente se emiten directamente a La atmósfera, causando desperdicio de recursos y efectos invernadero. Por lo tanto, en esta etapa, la tecnología de separación y concentración de metano de carbón se ha convertido en el cuello de botella de la industria para el desarrollo y la utilización de metano de carbón, y es un nodo clave que debe superarse. En respuesta a los problemas anteriores, el Grupo de investigación del Profesor Yang Qingyuan de la escuela de química de la Universidad Xi 'an Jiaotong desarrolló una serie de materiales de marco orgánico metálico a base de níquel (mof), de los cuales el material de mof poroso ultrafino ni (ina)₂Tiene una alta selectividad de metano / nitrógeno (15,8) y una gran capacidad de adsorción (46,7 cm)³/ g) y tasa de difusión Molecular rápida (10,6 - 19,0 cm3g^-1s^-1) las características resuelven mejor el efecto "trade - off" en el campo de la separación de gases y logran una separación eficiente de metano y nitrógeno en el metano de carbón. Los cálculos teóricos de simulación y el análisis de la estructura monocristalina muestran una fuerte fuerza de fuerza entre ni (ina) 2 y la molécula de metano, que puede capturar selectivamente la molécula de metano del metano de carbón de baja concentración. Además, ni (ina) 2 tiene una buena estabilidad térmica y química, se puede preparar en lotes y es un adsorbente sólido ideal. este trabajo proporciona nuevas ideas para la separación de metano de carbón en la industria.

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