一种多孔配位聚合物及制备和对同位素体的分离方法

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一种多孔配位聚合物及制备和对同位素体的分离方法如下：

金属有机框架(mofs
，metal-organicframeworks)，又称为多孔配位聚合物 ，是一类晶态多孔材料 。

mofs多孔材料含有丰富的孔隙
，在吸附分离、荧光传感 、催化
、磁性等领域具有良好的性能，受到了广泛关注
。该类材料是利用含羧酸、磷酸或者氮的有机配体与金属离子或金属簇通过配位键连接而成的具有周期性网络结构和规则孔道的配位聚合物 ，有机配体作为连接体(linker)
，金属离子或金属簇作为节点(node)。

作为连接体的有机配体可修饰且长度可控，可参与配位的节点的金属元素种类较多 ，mofs材料结构丰富 。相对传统的无机多孔分子筛和活性炭材料
，mofs材料具有孔道尺寸可调节 、孔道表面可调节
、吸附气体分子有选择性等优点
。通过对连接体或节点的修饰或优化，能够有效提高该材料气体吸附分离、催化 、光电磁等性能。

乙烯是聚合物生产的重要化工原料 ，而原料的纯度决定着产品的质量 。乙炔是乙烷裂解制乙烯的主要副产品(体积分数约为1％)，在乙烯聚合反应中
，乙炔会使催化剂中毒失活
。

另外，在乙烷裂解的产物中也含有少量过剩的乙烷 ，乙烯和乙烷的分离作为工业上最重要的工艺之一
，其能耗非常高(7gj·t-1)，占乙烷生产成本的75-85％。因此 ，采用高效且低能耗的分离方法从乙烯中除去乙炔和乙烷倍受科学家的关注 。

目前
，已有一些科学家合成并利用mofs多孔材料在室温
、常压下从乙烯中分离去除乙烷或乙炔，降低了能耗和节约了分离成本 ，是一种非常具有发展前景的分离方法
。然而
，现有材料能够从两组分或者c2h4/c2h2中分离纯化乙烯，且需要多次提纯才能达到聚合级>99.95％要求。能够从三组分c2h2/c2h4/c2h6中分离纯化乙烯的mofs材料目前还未见报道 。

制备方法：

多孔石墨烯由单层或者多层石墨烯结构单元组成 ，在单层或者多层石墨烯结构单元上具有孔状结构(孔径0.1～200 nm)和较大的比表面积(300～2000 m2/g)
，在超级电容器、导电填充材料等方面具有潜在的应用价值。

多孔石墨烯的制备方法具备以下特征：以Mg0 、Mg(OH)2
、Al203、Al(OH)3 、水滑石类化合物和/或这些物质对应的煅烧产物为催化剂，或者 ，以Mg0、Mg(OH)2
、Al203、Al(OH)3 、水滑石类化合物或这些物质对应的煅烧产物为载体进一步负载Fe
、Co、Ni和Mo中的一种或多种活性组分后为催化剂(催化剂孔径1N 200 nm，比表面积10～300 m2/g)
，在300
。1 000℃温度范围内通过使用氮气 、氨气
、氦气等惰性气体和烃类的气相化学沉积法制备。

一、石墨烯

石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来 、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体 。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫 ，成功从石墨中分离出石墨烯
，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖
。石墨烯既是最薄的材料 ，也是最强韧的材料
，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20% 。它是目前自然界最薄
、强度最高的材料 ，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床
，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫
。石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管 ，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅
，计算机处理器的运行速度将会快数百倍 。另外，石墨烯几乎是完全透明的 ，只吸收2.3%的光
。另一方面，它非常致密
，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板 。

作为目前发现的最薄 、强度最大
、导电导热性能最强的一种新型纳米材料 ，石墨烯被称为"黑金"
，是"新材料之王"，科学家甚至预言石墨烯将"彻底改变21世纪"
。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

中国电信在广州举办的2016天翼智能终端交易博览会上 ，罗马仕展出了一款石墨烯充电宝
，10分钟可充满6000mAh，号称要“开辟能源存储新纪元” 。

二、发展历程

实际上石墨烯本来就存在于自然界 ，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨
，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯
。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

石墨烯在实验室中是在2004年 ，当时
，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片 。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上 ，撕开胶带，就能把石墨片一分为二
。不断地这样操作
，于是薄片越来越薄，最后 ，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片
，这就是石墨烯。这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷 ，经过5年的发展
，人们发现，将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远了 。因此 ，在随后三年内, 安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应
，他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖
。

在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为 ，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以
，它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界 。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯在实验中被制备出来
。

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