7月21日，國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表了暨南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院陸偉剛教授和李丹教授研究團(tuán)隊(duì)的研究成果《Orthogonal-array dynamic molecular sieving of propylene/propane mixtures》，提出了一種新的分離機(jī)制——正交陣列動(dòng)態(tài)篩分，實(shí)現(xiàn)了丙烯/丙烷分離領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，為設(shè)計(jì)下一代分離材料指出新方向。該研究未來可能廣泛應(yīng)用于石油化工、疫情防控、醫(yī)療衛(wèi)生等多個(gè)領(lǐng)域。

高純度的聚丙烯是防護(hù)口罩、防護(hù)服熔噴無紡布專用料，也是注射器、護(hù)眼罩和輸液瓶等的生產(chǎn)原料。然而，丙烷裂解生產(chǎn)丙烯這一技術(shù)在工業(yè)上不能直接得到高純度的丙烯。為去除殘留的丙烷，工業(yè)上往往以高昂的設(shè)備投資和巨大的能量消耗作為代價(jià)。因此，在能源危機(jī)日漸嚴(yán)重的今天迫切需要尋求綠色的分離方案，滿足未來我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重大需求。

暨南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院院長李丹介紹，我們的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、開發(fā)并合成的基于該篩分機(jī)制的金屬-有機(jī)框架材料（被命名為JNU-3），就像并列的一排排“口袋”可以在不同壓力下高效且動(dòng)態(tài)地分離丙烯/丙烷混合物。這個(gè)機(jī)理成功解決了傳統(tǒng)分子篩吸附動(dòng)力學(xué)緩慢和吸附量低的問題。

目前實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)是每公斤JNU-3可以得到53.5升聚合級(jí)純（99.5 %）的丙烯，具有迄今為止最佳的丙烯/丙烷分離性能，處于世界領(lǐng)先水平。

研究前后花時(shí)2年時(shí)間，論文第一作者為暨大第一屆化學(xué)博士研究生曾恒，研究工作全部由暨大研究人員完成，相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目等的大力支持。

據(jù)悉，成果發(fā)表后，暨大研究團(tuán)隊(duì)即受到英國和美國學(xué)者致函關(guān)切以及中國石化等相關(guān)企業(yè)的密切關(guān)注。李丹表示，目前研究仍處于實(shí)驗(yàn)室成果，期待未來運(yùn)用于工業(yè)，為我國節(jié)能減耗作出貢獻(xiàn)。