近日，浙江师范大学含氟新材料研究所贲腾团队在含氟电子特气分离材料研究领域取得重要进展。相关成果以题为“tert-Butyl Functionalization Ultra-Microporous Three-Dimensional Covalent Organic Framework for Efficient SF6/N2 Separation”的研究论文被国际著名期刊 Angew. Chem. Int. Ed. 接收。

该研究聚焦于六氟化硫（SF6）在电子行业中的回收与高效分离问题。SF6广泛应用于电力设备和半导体工艺中，因其极强的温室效应（GWP高达23,900）及极长的大气寿命（约3,200年），对环境影响严重。现有废气处理方法如热氧化、催化水解及低温分馏等，能耗高且不适合大规模应用。因此，开发高效、可循环使用的吸附分离材料具有重要意义。研究团队设计并合成了一种超微孔三维共价有机框架（COF），命名为CPOF-12，通过引入叔丁基功能基团优化孔道结构，实现对SF6的高效选择性吸附。CPOF-12具有较高的比表面积以及与SF6的动力学直径（0.52 nm）高度匹配的均匀孔径（0.59 nm）。气体吸附实验显示，其在298 K、1 bar下SF6吸附量高达2.20 mmol/g，并展现出IAST计算下SF6/N2混合气体高达149.4的选择性。动态穿透实验进一步验证了其优异的分离性能及循环稳定性。密度泛函理论（DFT）计算表明，叔丁基装饰的孔壁为SF6提供了优先吸附位点，有效解释了SF6与N2之间的相互作用差异。

本研究浙江师范大学为第一完成单位，浙江师范大学贲腾教授与福建物质结构研究所袁大强为论文通讯作者。项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金，以及浙江师范大学“先进催化材料”教育部重点实验室和“全省先进催化与吸附材料重点实验室”培育项目的资助支持。

编辑：张文潇