由曼彻斯特大学的科学家领导，他们开发了一系列新的稳定多孔材料，可捕获和分离苯这种重要的有毒空气污染物。苯是一种挥发性有机化合物（VOC），是许多精细化学品，包括环己烷的重要原料，但当其逸出到空气中时，也对人类构成严重健康威胁，因此被视为重要的空气污染物。这项今日发布的研究表明，在低压和浓度下，苯的高吸附率，以及苯和环己烷的有效分离。这是通过设计和成功制备两类稳定金属-有机框架（MOF）材料，名为UiO-66和MFM-300实现的。这些高度多孔的材料由金属节点和功能化有机分子构成的桥架组成，形成空荡通道，挥发性化合物可以进入其中。苯之类的VOC是常见的室内空气污染物，显示出从人类活动中不断增加的排放量，并引起许多环境问题。它们也与每年数百万过早死亡案例有关。苯是最有毒的VOC之一，被世界卫生组织归类为对人类有致癌作用的1级致癌物质。这些材料真正令人兴奋的地方在于，它们不仅让我们能够捕获并清除空气中的苯，还能分离苯和从苯制备的重要工业产品环己烷。
“这些材料真正令人兴奋的地方在于，它们不仅让我们能够捕获并清除空气中的苯，还能分离苯和从苯制备的重要工业产品环己烷，”该研究论文的第一作者马丁·施洛德教授在《Chem》杂志上发表的文章中表示。因为它们的沸点之间的微小差距（仅有0.6℃），目前通过蒸馏或其他方法实现苯和环己烷的分离极其困难且昂贵。
传统吸附剂，如活性炭和沸石，通常存在结构紊乱，会限制其在捕获苯方面的效果。这项新研究还报告了对这些超稳定材料中苯和环己烷吸附的全面研究，以深入了解它们的工作原理。该论文的另一位第一作者杨思海教授说：“MOF材料的结晶性质使得可以使用先进的衍射和光谱技术直接观察它们在原子尺度上的宿主-客体化学。”他表示，“这种对结构-性能关系的基本理解对于设计新的吸附剂材料以在苯捕获方面表现出改善性能至关重要。”
