一句话总结

浙江师范大学陈邦林教授、李林教授、何亚兵教授设计六甲基联苯核心的四异酞酸非平面配体，构筑高连接氢键有机框架 HOF-ZJNU-1，实现丙烯 / 乙烯超高吸附容量、选择性与工业级动态分离效率。相关工作发表在Angewandte Chemie International Edition。

研究背景

传统氢键有机框架（HOF）依赖 π-π 堆积稳结构，却遮蔽功能位点、降低吸附性能，稳定性与可及性的矛盾制约其高效分离应用。

实验方法

• 合成：六甲基联苯核四异酞酸配体自组装，室温氢键组装得 HOF-ZJNU-1 单晶；

• 结构表征：单晶 / 粉末 XRD、NMR、FTIR、SEM、TGA、N₂吸附；

• 吸附测试：278–328K 下丙烯 / 乙烯单组分吸附、IAST 选择性计算；

• 动态性能：固定床穿透实验、多循环稳定性、湿热环境测试；

• 机理研究：GCMC 模拟、主客体相互作用分析、结合能计算。

  
  

图文解析

图 2 | HOF-ZJNU-1 结构与表征：(a) 配体与合成；(b) PXRD 精修；(c) FTIR；(d) STEM 暗场像。

图 3 | 稳定性与吸附性能：(a) 不同 pH 稳定性 PXRD；(b) 变温 PXRD；(c) N₂吸附；(d) 丙烯 / 乙烯吸附；(e) 吸附焓；(f) 吸附焓对比；(g) IAST 选择性；(h) 性能对比；(i) 分离势对比。

图 4 | 动态分离性能：(a) 单组分穿透；(b) 等摩尔混合气穿透；(c) 循环稳定性；(d/e) 与文献性能对比；(f) 柱效率对比；(g/h) 湿热条件性能；(i) 综合性能雷达图。

图 5 | 理论计算：(a) 乙烯、(b) 丙烯优先结合位点与相互作用、结合能。

本文提出 “高氢键连接 + 非平面构象” 协同策略，设计六甲基联苯核四异酞酸配体，合成 HOF-ZJNU-1。非平面构象抑制 π-π 堆积、暴露芳香表面；高连接氢键网络保障稳定性，兼具高 BET 面积（2500 m²/g）与优异酸碱热稳定性。该材料丙烯吸附容量达 210.9 cm³/g、IAST 选择性 9.0，动态产乙烯 99.95%、丙烯 99.5%，创文献最高值；湿热环境稳定、循环性好，为甲醇制烯烃工业分离提供高效低能耗新方案。

文章中 气体吸附测试数据	测试内容	参考仪器
	C2、C3 （0-1bar） 的吸附等温线