BELSORP MAX II 助力二甲苯同分异构体分离材料的性能研究

恭喜浙江大学任其龙院士、鲍宗必教授团队在二甲苯同分异构体分离领域取得突破！工业中二甲苯同分异构体的分离与纯化是一项重要且极具挑战的任务。开发高效的吸附剂对于实施用于工业分离这些异构体的模拟移动床技术至关重要。浙江大学任其龙院士、鲍宗必教授团队和美国罗格斯大学李静教授团队在最近一次的Science期刊中发表了相关研究进展。该团队研究了一种高效的聚合物材料Mn-dhbq，对二甲苯异构体具有非常独特的识别和捕获能力。在不同的温度下，对邻，间，对-二甲苯有不同的吸附捕获性能。精巧的结构赋予这种多孔材料超高的灵活性和稳定性，展现良好的吸附能力，高选择性，模拟工业条件下的动力学反应。这项研究为工业中二甲苯的分离与纯化工艺提供了一种高效节能的吸附替代方法。图1 聚合物结构解析通过BELSORP MAX II蒸汽吸附仪B对该聚合物的二甲苯同分异构体的吸附性能进行表征。该柔性结构在二甲苯异构体的蒸汽吸附表征实验中得到充分展示。图2 A聚合物Mn-dhbq在不同温度下对二甲苯同分异构体单组份的吸附等温线 D不同样品状态下（粉末和压片颗粒）对二甲苯的蒸汽吸附曲线（333K）采用BELSORP-max II (BEL Japan, Inc.) 对该材料进行了二甲苯孔径扩散性能表征，实验前将100 mg 样品在423 K超高真空条件下脱气24 h。在测试吸附等温线的同时，测定其动力学吸附特性。将一定剂量的吸附气体引入吸附系统后，记录气体压力和二甲苯吸附量随时间的变化，并将其转化为瞬态归一化吸附量随时间的函数。图3 不同温度下的吸附曲线303K, 333K,363K.393图4 利用Belmaster软件根据曲柄理论(33)自动拟合出了PX在聚合物Mn-dhbq中303和393 K时的吸附动力学曲线和计算出的扩散速率。MICROTRAC MRB（麦奇克拜尔）Belsorp系列仪器功能：- 可以升级为1MPA的高压吸附系统，实现负压超微孔和高压吸附的一体机；- 仪器配选吸附速率软件BELDYNA，可以测试吸附量对时间的曲线。仪器提供等温吸附热测试功能和软件处理；- BELSORP系列仪器的旗舰产品，精确测量比表面积、孔径分布、多种气体和蒸汽吸附曲线；- 高通量测量通道，最多可以同时测定4个样品；- 采用先进的AFSMTM校准方式，实现更高精度的测试；- （选件）预处理全程，以及预处理切换到分析过程都是全自动运行；- （选件）液氮补充系统结合4.8升大体积杜瓦，可以实现超长时间无间断测量；- BELSORP MAX II 开发了“气体进气优化测量”( Gas Dosing Optimization )，调用合适的吸附测量程序，可以提高1倍测试速度；- 先进的智能控制阀系统和抽真空系统大大减少了测量时间。- 可以通过E-mail系统进行测量后的远程数据控制。- （选件）选配快抽真空管路可以缩短样品站与真空泵之间的距离，大大加快抽到高真空的时间。