近日,江西科技师范大学化学学部蒲守智/范丛斌教授课题组在《Journal of Molecular Structure》上发表题为“Hydrogen-bonded organic framework for efficiently separating toluene and pyridine”的最新研究成果。
吡啶(Py)与甲苯(Tol)是工业和实验室研究中不可或缺的基础原料,其纯度直接影响到后续的应用。工业上,甲苯主要通过煤焦化所得的粗苯经蒸馏制得,但产品中常夹带微量吡啶杂质,需进一步纯化处理。然而,吡啶与甲苯的沸点分别为115.2℃和110.6℃,物理性质相近,且二者易形成低沸点共沸物,导致传统分离方法面临能耗高、成本高和工艺流程复杂等问题。针对这一技术瓶颈,研究团队设计合成了一种基于吡啶二芳烯与四氟对苯二甲酸的新型氢键有机框架材料(PDTE-TA),成功实现了甲苯中吡啶的高效选择性分离。实验结果表明,在体积比为1:1的吡啶/甲苯混合物中,PDTE-TA对吡啶表现出高选择性吸附,可将吸附相中的吡啶纯度提升至97.4%,实现了甲苯中吡啶杂质的高效分离。此外,该材料还展现出良好的循环使用性能,经过五次吸附-解吸循环后,其吸附能力未见明显下降,加热解吸后可完全恢复。该研究不仅成功展示了双配体自组装策略在构建功能性氢键有机框架材料方面的潜力,也为开发高性能分离材料提供了新的设计思路与理论依据。

图1PDTE-TA吸附分离Py/Tol的示意图
论文第一作者为江西科技师范大学化学化工学院2023级硕士研究生汪雪琴,廖观明博士、范丛斌教授、蒲守智教授、合肥师范大学许鹏林博士为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(22261020)、江西科技师范大学博士启动基金(2022BSQD35)以及有机功能分子江西省重点实验室(2024SSY05141)等项目的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2026.145662