Ultramikroporöses Material auf Basis von parallelem und ausgedehntem Paraffin-Nano

Nature Communications Band 13, Artikelnummer: 4928 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Die selektive Paraffinabscheidung aus Olefin/Paraffin-Mischungen könnte direkt zu hochreinen Olefinen führen, leidet jedoch unter den Problemen einer geringen Trennselektivität und Olefinproduktivität. Hier berichten wir über ein ultramikroporöses Material (PCP-IPA) mit parallel ausgerichteten, linear verlaufenden Isophthalsäureeinheiten entlang des eindimensionalen Kanals, das die effiziente Produktion von ultrahochreinem C2H4 und C3H6 (99,99 %) ermöglicht. Die periodisch ausgedehnten und parallel ausgerichteten aromatischen Einheiten dienten als Paraffin-Nanofalle für den Kontakt mit den freiliegenden Wasserstoffatomen von C2H6 und C3H8, wie die Simulationsstudien zeigten. PCP-IPA weist eine rekordverdächtige Trennselektivität von 2,48 und ein Trennpotential von 1,20 mol/L für C3H8/C3H6-Mischungen (50/50) auf, während gleichzeitig eine hervorragende C2H6/C2H4-Mischungstrennleistung erzielt wird. Ultrahochreines C3H6 (99,99 %) und C2H4 (99,99 %) können direkt über eine Festbettsäule aus C3H8/C3H6- bzw. C2H6/C2H4-Mischungen gewonnen werden. Die Rekordproduktivität von C3H6 beträgt bis zu 15,23 l/kg gegenüber dem Äquimolar von C3H8/C3H6, was dem 3,85-fachen des vorherigen Benchmarkmaterials entspricht, was sein großes Potenzial für diese wichtigen industriellen Trennungen zeigt.

Olefine (z. B. Propylen und Ethylen) sind wichtige chemische Ausgangsstoffe in der petrochemischen Industrie, und für die Herstellung fortschrittlicher Feinchemikalien und Polymere werden mindestens Olefine in Polymerqualität oder sogar ultrahochreine (99,99 %) Olefine benötigt1,2. Die Olefin/Paraffin-Trennung ist der Schlüsselprozess zur Gewinnung hochreiner Olefine, wird jedoch hauptsächlich über kryogene Destillation durchgeführt, die mit einem hohen Energie-Fußabdruck verbunden ist, oder sogar über die mehrstufige Destillation3,4,5. Die Entwicklung nicht thermisch angetriebener Alternativen mit geringen Kohlenstoffemissionen sind mögliche Lösungen für die Herausforderungen5,6.

Adsorptive Trenntechnologien auf der Basis poröser Materialien bieten einen praktikablen Weg zur Lösung des Dilemmas, und die Technologien zeigen attraktivere Aussichten mit dem kontinuierlichen Fortschritt bei maßgeschneiderten porösen Materialien7,8,9,10,11,12,13,14. Olefinselektive Adsorbentien wurden umfassend für die Olefin/Paraffin-Trennung erforscht und erzielten beachtliche Erfolge15,16,17,18,19,20,21,22,23,24. Allerdings konnte selbst das aktuelle Benchmark-Molekularsiebmaterial mit idealerweise unendlicher Olefin/Paraffin-Selektivität nur Olefine mit einer Reinheit von 99,1 % liefern, da Paraffine unvermeidlich mitadsorbieren und zusätzliche Adsorptions-Desorptions-Zyklen erforderlich sind, damit Olefine eine Reinheit in Polymerqualität erreichen17 . Es wird rational spekuliert, dass die Reinigungsschritte komplexer wären, um Olefine mit ultrahoher Reinheit (99,99 %) herzustellen25,26. Im Gegensatz dazu haben paraffinselektive Adsorbentien den Vorteil, dass sie über nur einen einzigen Adsorptionszyklus direkt hochreine Olefine liefern, was den Trennprozess vereinfacht und nach und nach Interesse weckt27,28,29,30. Beispielsweise haben Hartmann et al. berichteten, dass zwei Zeolith-Imidazolat-Gerüste (ZIF-4 und ZIF-8) eine stärkere Affinität zu Alkanen als zu Alkenen zeigten31,32, Jorge et al. bewiesen, dass ZIF-7 Alkane durch den Gate-Öffnungseffekt selektiv gegenüber Alkenen adsorbieren kann33, und Anne et al. vorhergesagt, dass Silicalite-1 eine paraffinselektive Adsorptionsleistung besitzt34. Als Beweis für die berichteten paraffinselektiven Adsorptionsmittel gibt es zwei Möglichkeiten, die selektive Adsorption von Alkanen zu realisieren. (1) Durch den Aufbau spezifischer funktioneller Stellen und die Kontrolle der Verteilung funktioneller Stellen zur Bildung mehrerer Wasserstoffbrücken mit Paraffinen, wie den Eisen-Peroxo-Stellen von Fe(O2)(dobdc)35, kann die genaue N- und O-Verteilung von MAF-4936 und JNU-237 usw.38,39 weisen eine höhere Affinität zu C2H6 als zu C2H4 auf. (2) Anreicherung mit den unpolaren Oberflächen der Porenstruktur, um den Unterschied der Paraffin- und Olefineigenschaften im Quadrupolmoment zu erkennen, wie BUT-1040, PCN-25041, Cu(Qc)242, HOF-7643 usw.44,45,46 ,47. Die meisten dieser paraffinselektiven Adsorptionsmitteldesignansätze basieren jedoch auf den drei Dimensionen der Poren, um sie an die Größe von Paraffinen anzupassen. Dies führt umgekehrt dazu, dass ein einzelnes Material nicht gleichzeitig C2H6 und C3H8 mit unterschiedlicher Molekülgröße identifizieren kann (Abb. 1a). Darüber hinaus müssen trotz der bemerkenswerten Fortschritte im Design sowohl die Trennselektivität als auch die Olefinproduktivität der aktuellen paraffinselektiven Adsorbentien noch verbessert werden, insbesondere für C3H8/C3H6-Mischungen, da die Paraffin/Olefin-Selektivität und die Olefinproduktivität unter 2 liegen liegt unter 4,0 L/kg40,48,49,50.

Das bevorzugte Adsorptionsverhalten von Paraffinen wird durch die Wechselwirkungen zwischen den Wasserstoffatomen der Paraffine und dem Gerüst sowie durch die ähnliche strukturelle Konformation von C2H6 und C3H8 in der spezifischen Ausrichtung mit beidseitig verteilten Wasserstoffatomen dominiert, die leicht zugänglich, parallel und ausgedehnt sind Paraffin-Nanofallen würden für die Paraffinaufnahme durch den engen und dichten Kontakt mit den Wasserstoffatomen bevorzugt (Abb. 1b). Hierin enthüllen wir, dass das ultramikroporöse Material [Co(IPA)(DPG)]n (PCP-IPA; PCP = Poröses Koordinationspolymer, IPA = Isophthalsäure, DPG = meso-α, β-di(4-pyridyl)glycol) Ausgestattet mit parallel ausgerichteten, linear verlaufenden Isophthalsäureeinheiten setzt es einen neuen Maßstab für die Paraffin-/Olefin-Trennung. Die einzigartige Porengröße und Umgebung ermöglichen die gerichtete Adsorption von C2H6 und C3H8 durch die starre Bindung zwischen ihren ausgerichteten Wasserstoffatomen und den eng parallel ausgerichteten Isophthalsäureeinheiten und ermöglichen so die gleichzeitige effiziente Trennung von C2- und C3-Paraffin/Olefin-Gemischen. PCP-IPA weist die Rekord-C3H8/C3H6-Selektivität von 2,48 und ein Trennpotential von 1,20 mol/L für C3H8/C3H6-Mischungen (50/50) sowie eine hervorragende C2H6/C2H4-Trennleistung auf. Ultrahochreines C3H6 (99,99 %) und C2H4 (99,99 %) werden durch das Durchbruchexperiment unter Verwendung von PCP-IPA aus C3H8/C3H6- bzw. C2H6/C2H4-Gemischen erhalten. Die Rekordproduktivität von C3H6 beträgt bis zu 15,23 l/kg aus dem Äquimolar von C3H8/C3H6, das 3,85-fache des vorherigen Benchmarkmaterials. Der Einblick auf molekularer Ebene in das Adsorptionsverhalten von Paraffin und Olefinen wird durch Simulationsstudien weiter verdeutlicht.

Die Reaktion von meso-α, β-Di(4-pyridyl)glycol (DPG) und Isophthalsäure (IPA) mit Co(NO3)2·6H2O ergab PCP-IPA51. In PCP-IPA ist jedes Co(II)-Atom einzeln sechsfach in einer oktaedrischen Geometrie koordiniert, und die Koordination zwischen den Co-Atomen und zwei N-Atomen aus dem Pyridinring sowie zwei O-Atomen aus der Hydroxylgruppe des DPG-Liganden bildet a 2D-Schichtennetzwerk (Ergänzende Abbildung 2). Die angrenzenden 2D-Schichtnetzwerke werden mit den IPA-Liganden gesäulet, um ein 3D-Säulenschichtgerüst mit einem eindimensionalen geraden Kanal zu bilden (Abb. 1c, d). Der Kanal ist mit parallel ausgerichteten, linear verlaufenden Isophthalsäureeinheiten ausgestattet, und das Porenfenster von PCP-IPA wird auf 4,7 × 5,6 Å2 geschätzt, was für die Unterbringung von Paraffinen geeignet ist. Aufgrund des großen π-Systems und des Wasserstoffbrückenbindungsakzeptors, der durch die aromatischen Einheiten und unkoordinierten negativ geladenen Sauerstoffatome bereitgestellt wird, wird davon ausgegangen, dass der Kanal eine effiziente Paraffin-Nanofalle darstellt. Das experimentelle PXRD-Muster von PCP-IPA stimmt gut mit dem simulierten überein und bestätigt die hohe Phasenreinheit des synthetisierten PCP-IPA (ergänzende Abbildung 3). PCP-IPA zeigt eine gute thermische Stabilität bis 280 ° C (Ergänzende Abbildung 4). Die permanente Porenstruktur von PCP-IPA wird durch eine CO2-Adsorptions-Desorptions-Isotherme bei 195 K untersucht (ergänzende Abbildung 5), und die Langmuir-spezifische Oberfläche und das Porenvolumen von PCP-IPA werden mit 486,7 m2/g und 0,19 cm3/g bestimmt. g bzw. Darüber hinaus ist die andere grundlegende Charakterisierung von SEM und FT-IR auf PCP-IPA in den ergänzenden Abbildungen dargestellt. 6 und 7.

a Schematische Darstellung des gemeinsamen Paraffin-Trap-Kanals, b Schematische Darstellung des parallelen und erweiterten Paraffin-Nano-Trap-Kanals, (c) die Bausteine (CoII, DPG und organischer IPA-Ligand) und die 3D-Netzwerktopologie von PCP-IPA , d die 1D-Kanalstruktur von PCP-IPA (C, orange oder grau-80 %; H, weiß; N, blau; O, rot; Co, hellblau).

Die Einkomponenten-Adsorptionsisothermen wurden durchgeführt, um die Paraffin/Olefin-Trennleistung von PCP-IPA zu untersuchen (Abb. 2a und ergänzende Abb. 8). Wie erwartet zeigt PCP-IPA über den gesamten Druckbereich (0–1,0 bar) eine bemerkenswerte paraffinselektive Adsorption. Es setzt einen neuen Maßstab für die IAST-Selektivität (Ideal Adsorbed Solution Theory) für C3H8/C3H6 (50/50) von bis zu 2,48 bei 1,0 bar und 298 K (Abb. 2b) und liegt damit über den zuvor gemeldeten leistungsstärksten porösen Materialien, wie z NUM-7a (1,80)50, WOFOUR-1-Ni (1,60)48, CPM-734c (1,44)49 und BTU-10 (1,40)40 (Abb. 2c). Darüber hinaus wird das C3H8/C3H6 (50/50)-Trennpotential (△Q) aufgedeckt, das auf dem kombinierten Effekt von Adsorptionskapazität und Selektivität für die Vorhersage der Trennleistung basiert, und PCP-IPA weist ebenfalls den Rekordwert von bis zu 1,20 mol/ auf. L (1,0 bar), 1,3-fache der vorherigen Benchmarks NUM-7a (0,93 mol/L) (Abb. 2d). Mittlerweile werden auch bei PCP-IPA eine hohe Trennselektivität von bis zu 2,80 und ein Trennpotential (△Q) für C2H6/C2H4-Mischungen (50/50) beobachtet (Abb. 2e), was das große Trennpotential von PCP-IPA für beide C3H8 hervorhebt /C3H6- und C2H6/C2H4-Gemische52,53,54,55. Die höhere Affinität von Paraffinen zu Olefinen wird auch durch die berechnete Adsorptionswärme Qst bestätigt (C3H8 50,94 kJ/mol vs. 43,36 kJ/mol, C2H6 37,73 kJ/mol vs. C2H4 27,48 kJ/mol) (Ergänzende Abbildungen 9 und 10). Der kinetische Effekt wird als großes Hindernis für die Verhinderung des bevorzugten Adsorptionsverhaltens von Paraffin angesehen, und die Gasdiffusion ist ein entscheidender Faktor bei ultramikroporösen Adsorptionsmitteln für reale industrielle Anwendungen. Die zeitabhängigen Gasaufnahmeprofile von C3H8, C3H6, C2H6 und C2H4 wurden gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Diffusionsraten aller Gase im Kanal hoch sind und es keinen kinetischen Unterschied zwischen Paraffinen und Olefinen gibt (Abb. 2f und ergänzende Abb. 12), was die geeignete Porengröße von PCP-IPA zeigt.

a Die C3H8-, C3H6-, C2H6- und C2H4-Adsorptionsisothermen bei 298 K; b IAST-Selektivität (c) Vergleichsdiagramm von C3H8/C3H6 (50/50 v/v) IAST-Selektivität zwischen Benchmark-Materialien; Vergleich des PCP-IPA-Trennpotentials (ΔQ IAST) mit berichteten Benchmark-MOFs basierend auf der IAST-Berechnung aus d C3H8/C3H6-Mischungen (50/50 v/v) und e C2H6/C2H4-Mischungen (50/50 v/v). f Zeitabhängige Gasaufnahmeprofile von C3H8 bei 50 mbar und 298 K.

Um das Adsorptionsverhalten von Paraffin und Olefinen auf molekularer Ebene innerhalb des PCP-IPA-Kanals zu verstehen, führten wir detaillierte Modellierungsstudien unter Verwendung der Methode der Dispersionskorrigierten Dichtefunktionaltheorie (DFT-D) nach dem ersten Prinzip durch. Wie in Abb. 3 gezeigt, bevorzugen die Paraffine die adsorbierte Orientierung, bei der der Querschnitt der Moleküle vertikal zur Erstreckungsrichtung des Kanals verläuft, und die parallel ausgerichteten Isophthalsäureeinheiten dienen als maßgeschneiderte Bindungsumgebung für die ummantelten Wasserstoffatome von Paraffine. Trotz der unterschiedlichen Moleküllängen konnten C2H6 und C3H8 genügend Bindungsstellen entlang der sich erstreckenden Isophthalsäureeinheiten sammeln, sodass PCP-IPA sowohl eine hohe C3H8- als auch C2H6-Affinität aufweist. Gleichzeitig sorgen die Porenstruktur parallel ausgerichteter, linear verlaufender aromatischer Einheiten sowie der geeignete Abstand zwischen parallelen Benzolringen auch dafür, dass die Vorteile von Paraffinen gegenüber Olefinen, nämlich mehr CH-Bindungsstellen und große Molekülgröße, voll zur Geltung kommen. Paraffine zeigen dichtere Wechselwirkungen mit den Isophthalsäureeinheiten als Olefine, was auch durch die berechneten Bindungsenergien von C3H8 (−54,01 kJ/mol), C3H6 (−50,32 kJ/mol), C2H6 (−39,36 kJ/mol) gestützt wird. und C2H4 (−35,24 kJ/mol). Im Detail interagiert jedes C3H8-Molekül mit drei Phenylringen und drei unkoordinierten Sauerstoffatomen, um mehrere Van-der-Waals-Kräfte (elf CH•••C 2,83–3,21 Å) und drei CH•••OH-Wasserstoffbrücken (CH••) zu bilden. •O 2,76–3,20 Å) (Abb. 3a). Im Gegensatz dazu zeigt das C3H6-Molekül nur eine CH•••O-H-Brückenwechselwirkung (CH•••O 2,51 Å) und sieben CH•••C-Van-der-Waals-Kräfte (CH•••C 2,80–3,16 Å). mit Rahmen (Abb. 3b). C2H6 zeigt ein ähnliches Adsorptionsverhalten und ist durch mehr CH·•·C- und CH···O-Wechselwirkungen strenger begrenzt als C2H4 (Abb. 3c, d). Die Simulationsstudien zeigen, dass die parallel angeordneten und linear verlaufenden aromatischen Einheiten dank der spezifischen adsorbierten Orientierung auch bei unterschiedlicher Molekülgröße genügend Bindungsstellen für Paraffine bereitstellen können.

a C3H8-, b C3H6-, c C2H6- und d C2H4-Bindungsstellen in PCP-IPA. Die engsten Kontakte zwischen Gerüstatomen und den Gasmolekülen werden durch die Abstände (in Å) definiert und die Abstände umfassen den Van-der-Waals-Radius der Atome. (Gerüst: C, grau-80 %; H, weiß; N, blau; O, rot; Co, hellblau; Gas: C, orange; H, weiß).

Darüber hinaus wurden die dynamischen transienten Durchbruchexperimente durchgeführt, um die tatsächliche Trennfähigkeit von PCP-IPA für Paraffin/Olefin-Mischungen zu bewerten, und es wurde eine hocheffiziente Trennleistung sowohl für C2- als auch C3-Paraffin/Olefin-Trennungen beobachtet. Während das C3H8/C3H6-Gemisch (50/50, v/v) durch die mit PCP-IPA gepackte Säule fließt, wird C3H6 zum Zeitpunkt von 34,8 Minuten zunächst eluiert, während C3H8 kontinuierlich bis zum Zeitpunkt von 43,9 Minuten adsorbiert wird (Abb. 4a). ). Während der oben genannten Zeitspanne (34,8–43,9 Minuten) kann ultrahochreines C3H6 (99,99 %) mit der Rekord-C3H6-Produktivität von 15,23 l/kg gesammelt werden. Die Produktivität ist fast viermal so hoch wie die der bisherigen Benchmark-Materialien BUT-10 (3,95 L/kg)40 und WOFOUR-1-Ni (3,50 L/kg)48 unter gleichen Bedingungen. Für C3H8/C3H6-Mischungen mit nur 5 % C3H8 können wir immer noch 99,99 % C3H6 und eine hohe C3H6-Produktivität von 30,06 l/kg erreichen, was die breite Anwendbarkeit von PCP-IPA für Paraffin/Olefin-Mischungen unterschiedlicher Zusammensetzung demonstriert. In Übereinstimmung mit den Adsorptionsisothermen und Simulationsstudien zeigt PCP-IPA auch eine bemerkenswerte C2H6/C2H4-Trennleistung und die entsprechende C2H4-Produktivität beträgt 26,2 L/kg, was es zu einem der führenden Materialien für C2H6-selektive Adsorbentien macht. Darüber hinaus stellen wir fest, dass die anhand von Durchbruchskurven berechnete Paraffinarbeitskapazität von PCP-IPA nahe an der statischen Adsorptionskapazität liegt (C2H6, 2,10 vs. 2,24 mmol/g; C3H8, 1,81 vs. 2,16 mmol/g), was die schnelle Diffusion weiter bestätigt Verhalten von Paraffinen und Olefinen innerhalb des Kanals (Ergänzungstabellen 6 und 7). Wir bewerten den Einfluss von Wasserdampf auf die Trennfähigkeit von PCP-IPA und es ist keine Abnahme der Durchbruchleistung zu beobachten (Abb. 4c und ergänzende Abb. 18a). Während der 14 Zyklentests bleibt die Trennleistung gut erhalten (Abb. 4f, ergänzende Abbildungen 19–21 und Tabelle 8). Mittlerweile ist PCP-IPA auch sehr beständig gegen Luft und Wasser, und sowohl die XRD-Muster als auch die C2H6-Kapazität bleiben nach der Behandlung unverändert (ergänzende Abbildung 17). Die Adsorptionssäule konnte für C2- und C3-Mischungen bei 333 K und 373 K mit einer N2-Spülungsströmungsrate von 10 ml/min innerhalb von 60 Minuten bzw. 45 Minuten schnell und vollständig regeneriert werden (Ergänzende Abbildungen 22 und 23). Die beeindruckende Trennleistung und die gute Stabilität von PCP-IPA unterstreichen sein großes Potenzial bei der Paraffin-/Olefin-Trennung.

Dynamische Durchbruchskurven bei 298 K und 1,0 bar einer C3H8/C3H6-Mischung (50/50 v/v), einer b C3H8/C3H6-Mischung (5/95 v/v) und einer c C2H6/C2H4-Mischung (50/50 v/v). ) mit (hohl) oder ohne Wasserdampf (fest); Vergleich der hohen Produktivität reiner Olefine bei PCP-IPA mit berichteten Benchmarkmaterialien für d C3H8/C3H6-Mischung (50/50 v/v) und e C2H6/C2H4-Mischung (50/50 v/v); f Recycling-Durchbruchtests für C3H8/C3H6 (5/95 v/v, rot, 2,20 ml/min), C3H8/C3H6 (50/50 v/v, blau, 1,10 ml/min), C3H8/C3H6 (50/50 v/v, cyan, 2,20 mL/min) und C2H6/C2H4 (50/50 v/v, orange, 3,7 mL/min) Trennung mit PCP-IPA bei 298 K und 1,0 bar.

Zusammenfassend haben wir ein charakteristisches ultramikroporöses Material mit dicht gepackten und linear ausgedehnten Isophthalsäureeinheiten entdeckt, das die effiziente bevorzugte Adsorption von C2- und C3-Paraffinen ermöglicht. Die Ergebnisse zeigen eine wirksame Strategie zur Verbesserung der Affinität zwischen Paraffinen und den Gerüsten durch den Aufbau der periodisch ausgedehnten und parallel ausgerichteten aromatischen Einheiten entlang des Kanals. Unser entwickeltes Material konnte Olefine mit ultrahoher Reinheit (99,99 %) produzieren, und die hervorragende Selektivität der Paraffin/Olefin-Trennung und Olefinproduktivität belegen ebenfalls deutlich die Überlegenheit der Strategie. Diese Arbeit stellt nicht nur ein neues poröses Benchmark-Material für die Paraffin-/Olefin-Trennung vor, sondern wird auch die zukünftige Entwicklung neuartiger paraffinselektiver Materialien für energieeffiziente Trennungen erleichtern.

Alle Reagenzien waren analysenrein und wurden ohne weitere Reinigung wie erhalten verwendet. Co(NO3)2·6H2O, Isophthalsäure (IPA), Methanol (MeOH) und Dimethylformamid (DMF) wurden von Aladdin Reagent Co. Ltd. gekauft, Meso-α,β-Di(4-pyridyl) Glycol (DPG) wurde von TCI Co. Ltd. gekauft. Ultrahochreines He (99,999 %), N2 (99,999 %), C2H4 (99,99 %), C2H6 (99,99 %), C3H6 (99,99 %), C3H8 (99,99 %), CO2 (99,999 %) und Mischgase (C2H4/C2H6 = 50/50, v/v, C2H4/C2H6 = 15/1, v/v, C3H6/C3H8 = 50/50 v/v, C3H6/C3H8 = 95/ 5 v/v) wurden von Shanghai Wetry Standard Gas Co., Ltd. (China) gekauft und für alle Messungen verwendet.

PCP-IPA wurde gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren51 synthetisiert. 81 mg DPG wurden in DMF/MeOH (1:1, 30 ml) bei 60 °C gelöst, und 62 mg IPA und 109 mg Co(NO3)2·6H2O wurden in 5 ml MeOH gelöst. Dann wurden die beiden Lösungen gemischt und 24 Stunden lang auf 80 °C erhitzt, um PCP-IPA im synthetisierten Zustand zu erhalten.

Pulverröntgenbeugungsmuster (XRD) wurden mit einem PANalytical Empyrean Series2-Diffraktometer mit Cu-Ka-Strahlung bei Raumtemperatur mit einer Schrittgröße von 0,0167°, einer Scanzeit von 15 s pro Schritt und einem 2θ im Bereich von 5 bis erfasst 50°. Die Morphologie wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) NOVA 200 Nanolab untersucht. Fourier-Transformations-Infrarotspektren (FTIR) wurden im Bereich von 400–4000 cm−1 auf einem Nicolet 5700 FTIR-Spektrometer unter Verwendung von KBr-Pellets aufgezeichnet. Die Daten der thermogravimetrischen Analyse (TGA) wurden in einem thermogravimetrischen Analysator von NETZSCH (STA2500) bei 25 bis 700 °C mit einer Heizrate von 10 °C/min gesammelt. Die CO2-Adsorptions-/Desorptionsisothermen bei 195 K wurden mit einem volumetrischen Adsorptionsgerät Micromeritics ASAP 2460 ermittelt. Die scheinbare Langmuir-spezifische Oberfläche wurde mithilfe des Adsorptionszweigs mit dem relativen Druck P/P0 im Bereich von 0,005 bis 0,1 berechnet. Das Gesamtporenvolumen (Vtot) wurde basierend auf der adsorbierten CO2-Menge bei einem P/P0 von 0,99 berechnet. Die Porengrößenverteilung (PSD) wurde unter Verwendung der HK-Methode mit CO2-Adsorptionsisothermendaten und unter der Annahme eines Schlitzporenmodells berechnet.

Die C2H4-, C2H6-, C3H6- und C3H8-Adsorptions-Desorptions-Isothermen bei verschiedenen Temperaturen wurden volumetrisch mit dem Adsorptionsgerät Micromeritics ASAP 2460 für Drücke bis zu 1,0 bar gemessen. Die zeitabhängigen Gasaufnahmeprofile von C2H4, C2H6, C3H6 und C3H8 wurden durch intelligente gravimetrische Adsorption (IGA-100, Hiden) gemessen. Vor den Adsorptionsmessungen wurden die Proben mit einer Hochvakuumpumpe (<5 μm Hg) über 12 Stunden bei 373 K entgast.

Die bahnbrechenden Experimente wurden in einer selbstgebauten Apparatur durchgeführt. Die Probe wurde 12 Stunden lang im Vakuum bei 100 °C getrocknet. Anschließend wurden Proben (ca. 1,29 g) in das Adsorptionsbett (φ6 mm × 150 mm) eingebracht. Ein Trägergas (He ≥99,999 %) wurde verwendet, um das Adsorptionsbett mehr als 1 Stunde lang zu spülen, um sicherzustellen, dass das Adsorptionsbett mit He gesättigt war. Anschließend wird der Gasfluss auf das gewünschte Gasgemisch ohne Inertgasverdünnung umgestellt (C2H4/C2H6 = 50/50, v/v, C2H4/C2H6 = 15/1, v/v, C3H6/C3H8 = 50/50 v/ v, C3H6/C3H8 = 95/5 v/v) bei einer bestimmten Durchflussrate. Das Rückgewinnungsgas wurde zu einem Analyseanschluss geleitet und mittels Gaschromatographie (GC490 Agilent) mit einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor (TCD) analysiert. Nach dem Durchbruchsexperiment wurde die Adsorptionssäule 2 Stunden lang bei 100 °C mit einer N2-Flussrate von 10 ml/min regeneriert.

Die reinen Komponentenisothermen von C2H6, C2H4, C3H8 und C3H6 wurden mithilfe des Single-Site-Langmuir-Freundlich-Modells für den gesamten Druckbereich (0–1,0 bar) angepasst.

Dabei ist p der Druck des Volumengases im Gleichgewicht mit der adsorbierten Phase (bar), q ist die adsorbierte Menge pro Masse Adsorbens (mmol g−1), qsat die Sättigungskapazitäten (mmol g−1), b ist der Affinitätskoeffizient (bar−1) und v repräsentieren die Abweichung von einer idealen homogenen Oberfläche.

Die isosterische Wärme der C2H4-, C2H6-, C3H6- und C3H8-Adsorption, Qst, definiert als

wurden anhand der Reinkomponenten-Isothermenanpassungen unter Verwendung der Clausius-Clapeyron-Gleichung ermittelt. Dabei ist Qst (kJ/mol) die isosterische Adsorptionswärme, T (K) die Temperatur, P (bar) der Druck, R die Gaskonstante und q (mmol/g) die adsorbierte Menge.

Die Selektivität der bevorzugten Adsorption von Komponente 1 gegenüber Komponente 2 in einer Mischung, die 1 und 2 enthält, kann formal definiert werden als:

In der obigen Gleichung sind x1 und y1 (x2 und y2) die molaren Anteile der Komponente 1 (Komponente 2) in der adsorbierten bzw. Massenphase. Wir haben die Werte von x1 und x2 mithilfe der Theorie der idealen adsorbierten Lösung (IAST) von Myers und Prausnitz56 berechnet.

Dieses Trennpotential △Q stellt die maximale Molzahl der reinen Komponente 2 (der weniger stark adsorbierten Spezies) dar, die in der Gasphase pro Gramm Adsorptionsmittel im Festbett gewonnen werden kann. Das Trennpotenzial von Adsorbern im Festbett zur Paraffin-/Olefintrennung wird durch57 definiert

Dabei sind q1 und q2 die molaren Beladungen für die Gemischadsorption, berechnet aus dem IAST in mmol/g, y2 und y1 sind molare Anteile im binären Gasgemisch.

First-principles-DFT-Berechnungen (Dichtefunktionaltheorie) wurden mit dem CASTEP-Code58 von Materials Studio durchgeführt. Alle Berechnungen wurden unter der verallgemeinerten Gradientennäherung (GGA) mit Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) durchgeführt. In die Berechnung wurde eine semiempirische Addition dispersiver Kräfte zur konventionellen DFT einbezogen, um Van-der-Waals-Wechselwirkungen zu berücksichtigen. Es wurde festgestellt, dass eine Grenzenergie von 544 eV und ein 2 × 2 × 2 k-Punkt-Netz ausreichen, um eine Gesamtenergie von 0,01 meV Atom−1 abzudecken. Die Strukturen der synthetisierten Materialien wurden zunächst anhand der gemeldeten Kristallstrukturen optimiert. Um die Bindungsenergie zu erhalten, wurden die ursprüngliche Struktur und ein isoliertes Gasmolekül in einer Superzelle (mit den gleichen Zellabmessungen wie die ursprüngliche Kristallstruktur) als Referenzen optimiert und entspannt. Anschließend wurden C2H4-, C2H4-, C3H6- und C3H8-Gasmoleküle an verschiedenen Stellen der Kanalpore eingeführt, worauf eine vollständige strukturelle Entspannung folgte. Die statische Bindungsenergie wurde nach folgender Gleichung berechnet:

Alle Daten, die die Ergebnisse dieser Studie stützen, sind in diesem Artikel und seinen ergänzenden Informationen verfügbar. Quelldaten, die die Ergebnisse dieser Studie stützen, sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich. Korrespondenz und Materialanfragen sind an HX zu richten

Sholl, DS & Lively, RP Sieben chemische Trennungen werden die Welt verändern. Natur 532, 435–437 (2016).

Artikel ADS PubMed Google Scholar

Lin, JY Molekularsiebe zur Gastrennung. Wissenschaft 353, 121–122 (2016).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Wu, Y. & Weckhuysen, BM Trennung und Reinigung von Kohlenwasserstoffen mit porösen Materialien. Angew. Chem. Int. Ed. 60, 18930–18949 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Adil, K. et al. Gas-/Dampftrennung unter Verwendung ultramikroporöser metallorganischer Gerüste: Einblicke in die Struktur-/Trennungsbeziehung. Chem. Soc. Rev. 46, 3402–3430 (2017).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Yang, L. et al. Energieeffiziente Trennalternativen: Metall-organische Gerüste und Membranen für die Kohlenwasserstofftrennung. Chem. Soc. Rev. 49, 5359–5406 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Liao, P.-Q. et al. Kontrolle der Gastkonformation für eine effiziente Reinigung von Butadien. Science 356, 1193–1196 (2017).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Wang, J. et al. Feinporentechnik in einer Reihe isoretikulärer metallorganischer Gerüste für eine effiziente C2H2/CO2-Trennung. Nat. Komm. 13, 1–8 (2022).

ADS Google Scholar

Hao, HG et al. Gleichzeitiges Einfangen von C2H2 und C2H6 aus einer ternären Mischung von C2H2/C2H4/C2H6 in einem robusten metallorganischen Gerüst zur Reinigung von C2H4. Angew. Chem. Int. Ed. 130, 16299–16303 (2018).

Artikel ADS Google Scholar

Wang, H. et al. Topologisch gesteuerte Abstimmung von Zr-MOF-Porenstrukturen für eine hochselektive Trennung von C6-Alkan-Isomeren. Nat. Komm. 9, 1–11 (2018).

ADS CAS Google Scholar

Shen, J. et al. Gleichzeitige Raumkontrolle zwischen und innerhalb der Schichten in zweidimensionalen metallorganischen Gerüsten für die Acetylen/Ethylen-Trennung. Nat. Komm. 11, 1–10 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Jiang, H. et al. Ein Leitfaden zur retikulären Chemie für das Design periodischer Festkörper. Nat. Rev. Mater. 6, 466–487 (2021).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Behera, N. et al. Die Chemie und Anwendungen flexibler poröser Koordinationspolymere. EnergyChem 3, 100067 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Yaghi, OM et al. Einführung in die retikuläre Chemie: Metallorganische Gerüste und kovalente organische Gerüste (John Wiley & Sons, 2019).

Zhang, Z. et al. Optimale Porenchemie in einem ultramikroporösen metallorganischen Gerüst für eine maßgebende inverse CO2/C2H2-Trennung. Angew. Chem. Int. Ed. 60, 17198–17204 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Li, J. et al. Reinigung von Propylen und Ethylen durch ein robustes Metall-organisches Gerüst, vermittelt durch Wirt-Gast-Wechselwirkungen. Angew. Chem. Int. Ed. 60, 15541–15547 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Bereciartua, PJ et al. Kontrolle der Flexibilität des Zeolithgerüsts und der Porentopologie zur Trennung von Ethan und Ethylen. Science 358, 1068–1071 (2017).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Lin, R.-B. et al. Molekularsiebung von Ethylen aus Ethan unter Verwendung eines starren metallorganischen Gerüsts. Nat. Mater. 17, 1128–1133 (2018).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Bao, Z. et al. Molekularsiebung von Ethan aus Ethylen durch Differenzierung der Molekülquerschnittsgröße in gallatbasierten metallorganischen Gerüsten. Angew. Chem. Int. Ed. 130, 16252–16257 (2018).

Artikel ADS Google Scholar

Ding, Q. et al. Nutzung des kinetischen Gleichgewichtssynergieeffekts zur Trennung von Ethylen und Ethan in einem mikroporösen metallorganischen Gerüst. Wissenschaft. Adv. 6, eaaz4322 (2020).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Zeng, H. et al. Dynamisches Orthogonal-Array-Molekularsieben von Propylen/Propan-Mischungen. Natur 595, 542–548 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Yu, L. et al. Porenverzerrung in einem metallorganischen Gerüst zur regulierten Trennung von Propan und Propylen. Marmelade. Chem. Soc. 143, 19300–19305 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Wang, Y. et al. Die selektive aerobe Oxidation eines metallorganischen Gerüsts steigert die thermodynamische und kinetische Propylen/Propan-Selektivität. Angew. Chem. Int. Ed. 131, 7774–7778 (2019).

Artikel ADS Google Scholar

Yu, M.-H. et al. Verbesserte Gasaufnahme in einem mikroporösen metallorganischen Gerüst über einen Sorbat-induzierten Anpassungsmechanismus. Marmelade. Chem. Soc. 141, 17703–17712 (2019).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lyndon, R. et al. Abstimmung der Strukturen metallorganischer Gerüste mithilfe einer Mixed-Linker-Strategie für die kinetische Ethylen/Ethan-Trennung. Chem. Mater. 32, 3715–3722 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Cadiau, A. et al. Ein Splitter auf Metall-organischer Gerüstbasis zur Trennung von Propylen von Propan. Wissenschaft 353, 137–140 (2016).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Wang, H. et al. Maßgeschneiderte mikroporöse metallorganische Gerüste für die vollständige Trennung von Propan von Propylen durch selektiven Größenausschluss. Adv. Mater. 30, 1805088 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Cao, J.-W. et al. Einstufige Ethylenproduktion aus einem Vierkomponenten-Gasgemisch durch ein einziges Physisorbens. Nat. Komm. 12, 1–8 (2021).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Chen, K.-J. et al. Synergistische Sorbenstrennung zur einstufigen Ethylenreinigung aus einem Vierkomponentengemisch. Wissenschaft 366, 241–246 (2019).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Liang, B. et al. Ein ultramikroporöses metallorganisches Gerüst für die hochsiebende Trennung von Propylen und Propan. Marmelade. Chem. Soc. 142, 17795–17801 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Yang, H. et al. Durch die Porenraumaufteilung wurde eine außergewöhnliche Ethanaufnahme und eine ethanselektive Ethan-Ethylen-Trennung ermöglicht. Marmelade. Chem. Soc. 142, 2222–2227 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Hartmann, M. et al. Adsorptive Trennung von Olefin-/Paraffingemischen mit ZIF-4. Langmuir 31, 12382–12389 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Pires, J. et al. Ethanselektives IRMOF-8 und seine Bedeutung bei der Ethan-Ethylen-Trennung durch Adsorption. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 6, 12093–12099 (2014).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Gucuyener, C. et al. Die Ethan/Ethen-Trennung wurde auf den Kopf gestellt: selektive Ethanadsorption am metallorganischen Gerüst ZIF-7 durch einen Toröffnungsmechanismus. Marmelade. Chem. Soc. 132, 17704–17706 (2010).

Artikel PubMed CAS Google Scholar

Pascual, P. et al. Entwicklung eines übertragbaren Gast-Wirt-Kraftfeldes zur Adsorption von Kohlenwasserstoffen in Zeolithen. II. Vorhersage der Alkenadsorption und der Alkan/Alken-Selektivität in Silicalit. J. Phys. Chem. B 108, 393–398 (2004).

Artikel CAS Google Scholar

Li, L. et al. Ethan/Ethylen-Trennung in einem metallorganischen Gerüst mit Eisen-Peroxo-Stellen. Wissenschaft 362, 443–446 (2018).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Liao, P.-Q. et al. Effiziente Reinigung von Ethen durch ein Ethan einfangendes metallorganisches Gerüst. Nat. Komm. 6, 1–9 (2015).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Zeng, H. et al. Käfigvernetztes Metall-organisches Gerüst mit maßgeschneiderten Öffnungen für eine effiziente C2H6/C2H4-Trennung unter feuchten Bedingungen. Marmelade. Chem. Soc. 141, 20390–20396 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Geng, S. et al. Skalierbare Raumtemperatursynthese äußerst robuster ethanselektiver metallorganischer Gerüste für eine effiziente Ethylenreinigung. Marmelade. Chem. Soc. 143, 8654–8660 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Chen, CX et al. Nanospace-Engineering von metallorganischen Gerüsten durch dynamische Spacer-Installation von Multifunktionalitäten zur effizienten Trennung von Ethan aus Ethan/Ethylen-Mischungen. Angew. Chem. Int. Ed. 60, 9680–9685 (2021).

Artikel ADS CAS Google Scholar

He, C. et al. Modifikation der Porenumgebung im metallorganischen Gerüst vom UiO-Typ zur Verbesserung der Propan/Propylen-Trennung. Chem. Ing. J. 403, 126428 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Chen, Y. et al. Ein Ethan-einfangendes MOF PCN-250 für die hochselektive Adsorption von Ethan gegenüber Ethylen. Chem. Ing. Wissenschaft. 175, 110–117 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Lin, R.-B. et al. Verbesserung der Ethan/Ethylen-Trennung innerhalb isoretikulärer ultramikroporöser Metall-organischer Gerüste. Marmelade. Chem. Soc. 140, 12940–12946 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Zhang, X. et al. Selektive Ethan/Ethylen-Trennung in einem robusten mikroporösen wasserstoffgebundenen organischen Gerüst. Marmelade. Chem. Soc. 142, 633–640 (2019).

Artikel PubMed CAS Google Scholar

Zhang, X. et al. Ein wasserstoffverbrücktes organisches Gerüst mit Stäbchenpackung und geeignetem Poreneinschluss für die Benchmark-Ethan/Ethylen-Trennung. Angew. Chem. Int. Ed. 133, 10392–10398 (2021).

Artikel ADS Google Scholar

Qazvini, OT et al. Ein robustes Ethan einfangendes metallorganisches Gerüst mit einer hohen Kapazität zur Ethylenreinigung. Marmelade. Chem. Soc. 141, 5014–5020 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Su, K. et al. Effiziente Ethylenreinigung durch einen robusten porösen organischen Käfig, der Ethan einfängt. Nat. Komm. 12, 1–7 (2021).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Xu, Z. et al. Ein robustes Th-Azol-Gerüst für die hocheffiziente Reinigung von C2H4 aus einem C2H4/C2H2/C2H6-Gemisch. Nat. Komm. 11, 1–9 (2020).

ADS CAS Google Scholar

Yang, L. et al. Polykatenierte Propanfalle auf Molekularkäfigbasis zur Propylenreinigung mit aufgezeichneter Selektivität. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 12, 2525–2530 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Hong, AN et al. Porenraumaufteilung und -optimierung für die propanselektive Hochleistungstrennung von Propan/Propylen. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 13, 52160–52166 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Yang, S.-Q. et al. Propan einschließendes ultramikroporöses metallorganisches Gerüst im Niederdruckbereich zur Reinigung von Propylen. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 13, 35990–35996 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Gu, Y. et al. Modulation der Wirt-Gast-Wechselwirkung in porösen Koordinationspolymeren für die inverse selektive CO2/C2H2-Trennung. Angew. Chem. Int. Ed. 60, 11688–11694 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Pei, J. et al. Entwicklung mikroporöser, Ethan einfangender metallorganischer Gerüste zur Verbesserung der Ethan/Ethylen-Trennung. J. Mater. Chem. A 8, 3613–3620 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Kang, M. et al. Ein robustes wasserstoffgebundenes metallorganisches Gerüst mit verbesserter Ethanaufnahme und -selektivität. Chem. Mater. 33, 6193–6199 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Peng, J. et al. Selektives Abfangen von Ethan aus Ethylen auf dem metallorganischen Gerüst MIL-53 (Al)-FA. Ind. Eng. Chem. Res. 58, 8290–8295 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Kang, M. et al. Hochdurchsatzentdeckung von Ni (IN) 2 für die Ethan/Ethylen-Trennung. Adv. Wissenschaft. 8, 2004940 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Myers, AL & Prausnitz, JM Thermodynamik der Mischgasadsorption. AIChE J. 11, 121–127 (1965).

Artikel CAS Google Scholar

Krishna, R. Methoden zum Screening und zur Auswahl kristalliner mikroporöser Materialien bei Gemischtrennungen. Sep. Purif. Technol. 194, 281–300 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Segall, M. et al. First-Principles-Simulation: Ideen, Illustrationen und der CASTEP-Code. J. Phys. Kondensiert. Matte. 14, 2717 (2002).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Referenzen herunterladen

Diese Arbeit wird von der Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China (Nr. LR20B060001), der National Natural Science Foundation of China (Nr. 22108240, 21725603 und 21938011) und dem Research Computing Center am College of Chemical and Biological Engineering unterstützt Zhejiang-Universität.

Schlüssellabor für Biomasse-Chemietechnik des Bildungsministeriums, Hochschule für Chemie- und Biotechnik, Zhejiang-Universität, Hangzhou, 310027, Zhejiang, VR China

Peixin Zhang, Lifeng Yang, Liyuan Chen, Xili Cui und Huabin Xing

ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center, Hangzhou, 311215, Zhejiang, VR China

Peixin Zhang, Xian Suo, Xili Cui und Huabin Xing

Fakultät für Chemie und Chemieingenieurwesen, Nanchang-Universität, Nanchang, 330031, Jiangxi, VR China

Xing Liu und Jun Wang

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HX, LY, XC und PZ konzipierten die Projektidee, gestalteten die Forschung und verfassten gemeinsam das Manuskript. PZ führte die Materialsynthese, Adsorptionsexperimente, transiente Durchbruchmessungen und Computersimulationen durch. XS führte das bahnbrechende Experiment im Radsport durch. LC führte die IAST-Berechnung durch. JW und XL trugen zur Messung zeitabhängiger Gasaufnahmeprofile bei. Alle Autoren beteiligten sich an der Diskussion der Ergebnisse und kommentierten das Manuskript.

Korrespondenz mit Huabin Xing.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Nature Communications dankt Martin Hartmann, Banglin Chen und dem anderen, anonymen Gutachter für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Zhang, P., Yang, L., Liu, X. et al. Auf ultramikroporösem Material basierende parallele und erweiterte Paraffin-Nanofalle für die Benchmark-Olefinreinigung. Nat Commun 13, 4928 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-32677-3

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Eingegangen: 16. März 2022

Angenommen: 11. August 2022

Veröffentlicht: 22. August 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-32677-3

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