聯(lián)合實驗室簡介
先進吸附分離技術(shù) 聯(lián)合實驗室成立于2019年，由西安交通大學化學工程與技術(shù)學院與貝士德儀器主導(dǎo)，以建立吸附分離領(lǐng)域國際領(lǐng)先水平的實驗室為目標。
目前“先進吸附分離技術(shù)”聯(lián)合實驗室已經(jīng)裝備多款國際先進的吸附分離儀器設(shè)備，包括BSD-PS比表面積及孔徑分析儀，BSD-PM高性能比表面積及微孔分析儀，BSD-PMC腐蝕性氣體吸附分析儀，BSD-PH全自動高溫高壓氣體吸附儀，BSD-VVS多站重量法真空蒸汽吸附儀，BSD-MAB多組分吸附穿透曲線分析儀，BSD-MASS在線質(zhì)譜氣體分析系統(tǒng)等。
馬和平
西安交通大學化學工程與技術(shù)學院，特聘研究員，博士生導(dǎo)師，材料化工所副所長。省部級高層次人才青年項目，西安交通大學“青年拔尖人才”。
楊慶遠
西安交通大學化學工程與技術(shù)學院，教授，博士生導(dǎo)師，省部級高層次人才，西安交通大學“青年拔尖人才”，西安交通大學“青年教師跟蹤支持”計劃。
柳劍峰
西安交大研究生院，校外合作特聘指導(dǎo)教師。貝士德儀器總經(jīng)理，總工程師。
西交大化工學院-貝士德儀器?先進吸附分離技術(shù) 聯(lián)合實驗室?近一年多時間，在國際和國內(nèi)期刊上共發(fā)表學術(shù)論文約18篇，包括Angewandte Chemie，Chemical Engineering Journal，ACS Catalysis，ACS Nano，Chem. Eng. J.，J. Mater. Chem. A 等,其中影響因子大于10的有?9?篇，JCR一區(qū)文章?15?篇。研究領(lǐng)域?涉及質(zhì)子傳導(dǎo)、二氧化硫和芳香族硫化物捕獲、煙氣脫硫耦合脫碳、煙道氣中SO2捕集、電子特氣（SF6、NF3、CF4、Xe、Kr等）分離、煤層氣分離、溫室氣體六氟化硫捕獲（SF6、CF4、NF3等）、烷烯烴分離、光催化CO2還原等多個領(lǐng)域。以下例舉“先進吸附分離技術(shù)”聯(lián)合實驗室近年發(fā)表的部分精彩文章：
兩性離子共價有機骨架：有吸引力的多孔主體用于氣體分離及無水質(zhì)子傳導(dǎo)
本研究工作以共價有機骨架（COF）為功能性平臺，同時將陰、陽離子官能團引入到COF孔道中，實現(xiàn)了兩性離子概念與多孔結(jié)晶材料的結(jié)合。兩性離子COF內(nèi)同時具備陰、陽離子位點排列的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在納米通道內(nèi)的電荷密度調(diào)節(jié)，允許對其結(jié)構(gòu)和功能進行原子水平調(diào)控，這給設(shè)計具備功能導(dǎo)向的材料提供了新的思路。文中設(shè)計并合成了三種兩性離子COF材料，作為多孔主體在SO2/CO2氣體分離及無水質(zhì)子傳導(dǎo)領(lǐng)域均展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。兩性離子COF孔道內(nèi)分散的正、負電荷基團可以作為SO2的兩種不同的極性位點，使其實現(xiàn)了高SO2吸附量及突出的SO2/CO2分離性能。此外，相反電荷片段的組合賦予了兩性離子COF豐富的離子遷移位點，使其在負載三氮唑、咪唑后實現(xiàn)了優(yōu)異的質(zhì)子傳導(dǎo)性能。理論計算與介電常數(shù)分析相結(jié)合，證實了COF孔道內(nèi)陽離子和陰離子基團的存在能夠有效促進質(zhì)子載體中質(zhì)子的釋放。我們相信兩性離子在COF材料中的成功結(jié)合可以為COF的各種應(yīng)用提供無限的可能。
圖 . (a) 離子型聚合物、兩性離子型聚合物、離子型COFs和兩性離子型COFs示意圖；(b) 三種不同結(jié)構(gòu)的兩性離子型COFs合成示意圖（注：陰離子和陽離子位點分別用藍色和黃色標記）。
具有創(chuàng)紀錄CH4/N2分離比的鎳基MOF材料用于煤層氣分離
該研究成果以?“Nickel-Based Metal–Organic Frameworks for Coal-Bed Methane Purification with Record CH4/N2 Selectivity” 為題發(fā)表于國際知名期刊《德國應(yīng)用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)(IF=15.336)上，并被選為Angewandte Chemie 封面文章和熱點論文?；瘜W工程與技術(shù)學院博士生王少敏為論文第一作者，楊慶遠教授為本文通訊作者，西安交通大學化工學院為論文唯一通訊作者單位。
實現(xiàn)雙碳目標，天然氣是目前最現(xiàn)實的低碳清潔能源，但我國常規(guī)天然氣產(chǎn)能不足，需開發(fā)煤層氣等非常規(guī)天然氣作為補充。煤層氣俗稱“瓦斯”，其主要成分是甲烷，是一種與煤共生、以吸附態(tài)存儲于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣，我國煤層氣儲量豐富，2020年探明的儲量約為4200億立方米。但超過70%的煤層氣在開采時，由于開采技術(shù)（井下抽采）的原因混入了大量的空氣，導(dǎo)致形成了低濃度的煤層氣（甲烷濃度＜30%）而得不到很好的利用，低濃度的煤層氣一般被直接排放到大氣，造成了資源浪費和溫室效應(yīng)。所以現(xiàn)階段煤層氣的分離與提濃技術(shù)已成為煤層氣開發(fā)和利用的行業(yè)瓶頸問題，是需要攻克的關(guān)鍵節(jié)點。針對上述問題，西安交通大學化工學院楊慶遠教授課題組研發(fā)了系列鎳基-金屬有機框架（MOF）材料，其中超微孔MOF材料Ni(ina)2具有甲烷/氮氣選擇性高（15.8）、吸附容量大（46.7 cm3/g）和分子擴散速率快（10.6-19.0 cm3g-1s-1）的特點,較好地解決了氣體分離領(lǐng)域的“trade-off”效應(yīng)，實現(xiàn)了煤層氣中甲烷和氮氣的高效分離。理論模擬計算和單晶結(jié)構(gòu)解析表明Ni(ina)2和甲烷分子之間存在較強的作用力，可以從低濃度煤層氣中選擇性地捕獲甲烷分子。另外，Ni(ina)2具有很好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，可以批量化制備，是一種理想的固體吸附劑，該工作為工業(yè)上煤層氣的分離提供了新思路。
更多精彩
Zwitterionic Covalent Organic Frameworks: Attractive Porous Host for Gas Separation and Anhydrous Proton Conduction
ACS Nano??(IF = 18.027)
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c07178
Tuning proton dissociation energy in proton carrier doped 2D covalent organic frameworks for anhydrous proton conduction at elevated temperature
J. Mater. Chem. A???(IF = 14.511)
https://doi.org/10.1039/D0TA04488A
A 3D ultramicroporous porous organic frameworks for SO2 and aromatic sulfides capture with high capacity and selectivity
Chemical Engineering Journal?(IF = 16.744)
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132480
離子型有機多孔聚合物的制備及其煙氣脫硫耦合脫碳性質(zhì)研究
《化工進展》
https://doi.org/10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0689
Post modification of Oxo-clusters in robust Zirconium-Based metal organic framework for durable SO2 capture from flue gas
Separation and Purification Technology???(IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119349
Aliphatic amine decorating metal–organic framework for durable SO2 capture from flue gas
Separation and Purification Technology??(IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.118164
Tuning surface inductive electric field in microporous organic polymers for Xe/Kr separation
Chemical Engineering Journal???(IF = 16.744)
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131271
Enhancing Perfluorinated electron specialty gases separation selectivity in ultra-microporous metal organic framework
Separation and Purification Technology??( IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120739
Adsorption Interface-Induced H...F Charge Transfer in Ultramicroporous Metal-Organic Frameworks for Perfluorinated Gas Separation
Industrial & Engineering Chemistry Research??(IF = 4.326)
https://doi.org/10.1021/acs.iecr.2c01604
?
HF Resistant Porous Aromatic Frameworks for Electronic Special Gases Separation
Langmuir???(IF = 4.311)
https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01098
Fluorine-functionalized Porous Organic Polymers for Durable F-gas Capture from Semiconductor Etching Exhaust
Macromolecules??(IF = 6.057)
https://doi.org/10.1021/acs.macromol.1c02413
Fluorinated porous organic polymers for efficient recovery perfluorinated electronic specialty gas from exhaust gas of plasma etching
Separation and Purification Technology???(IF = 9.136)
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120561
Fluorine-Induced Electric Field Gradient in 3D Porous Aromatic Frameworks for Highly Efficient Capture of Xe and F-Gases
ACS Appl. Mater. Interfaces???(IF = 10.383)
https://doi.org/10.1021/acsami.2c10050
Pore-Structure Control in Metal–Organic Frameworks (MOFs) for Capture of the Greenhouse Gas SF6 with Record Separation
Angew. Chem. Int. Ed.?(IF = 16.82)?
https://doi.org/10.1002/anie.202207066
?
Nickel-Based Metal–Organic Frameworks for Coal-Bed Methane Purification with Record CH4/N2 Selectivity
Angew. Chem. Int. Ed.??(IF = 16.82)?
https://doi.org/10.1002/ange.202201017
Amino-functionalized microporous MOFs for greenhouse gases CF4 and NF3 capture with record selectivity
ACS Applied Materials & Interfaces??(IF=10.38)
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c12164
?
Control of pore structure by the solvent effect for efficient ethane/ethylene separation
Separation and Purification Technology??(IF=9.13)
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586622019335
?
Immobilizing Isatin-Schiff Base Complexes in NH2-UiO-66 for Highly?Photocatalytic CO2 Reduction
ACS Catalysis ?(IF=13.7)
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.2c04588
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中國首個“先進吸附分離技術(shù)”聯(lián)合實驗室成立
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