C₄烯烃作为重要的化工基础原料，主要来源于乙烯裂解和炼厂催化裂化过程。C₄烯烃组分中，约50%为1，3-丁二烯，是合成橡胶的重要原料；约40%为正丁烯和异丁烯，主要用于生产MTBE、仲丁醇和甲乙酮等重要化工产品。然而1，3-丁二烯、正丁烯和异丁烯等组分结构高度相似，彼此间分子形状和尺寸相似，沸点相近。因此C₄烯烃的分离成为烃类纯化的重大挑战之一。吸附分离是一种节能高效的分离方法，而常规分子筛材料和金属-有机框架（MOFs）材料存在容量低、选择不高等不足。 

　　针对上述问题，浙江大学邢华斌教授带领的研究团队设计制备了多类穿插结构的GeF₆^2-或NbF₆^-阴离子柱撑杂化超微孔材料（ZU-32，ZU-52，ZU-33，F-F孔径尺寸分别为0.45、0.43和0.42 nm），利用分子识别和尺寸筛分效应协同分离C₄烯烃。相关研究成果“Sorting of C₄ olefins with interpenetrated hybrid ultramicroporous materials by combining molecular recognition and size-sieving”于10月24日在线发表在《德国应用化学》期刊上（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, DOI: 10.1002/anie.201708769），并已申请多项发明专利（CN 201710724084.7、CN 201710724645.3、CN 201710724078.1、CN 20171.723703.0）。 

图来源：Angew. Chem. Int. Ed.

　　他们通过对百分之一纳米尺度上孔穴和氟功能位点空间分布的精准调控，实现孔道表面化学性质和孔穴尺寸的调控，以适应不同C₄烯烃的分子形状，实现特定C₄烯烃分子的高容量分子识别；并通过调节无机阴离子种类控制有机配体的旋转角度，进而得到不同开孔尺寸的孔窗口（ZU-32，ZU-52和ZU-33开孔尺寸分别为0.45、0.40和0.30 nm），该收缩的孔窗口在外来气体分子刺激响应时呈现不同程度的呼吸效应，实现不同C₄烯烃分子的尺寸筛分。作者表示，通过分子识别和尺寸筛分机理的协同，该类材料在常温常压下实现了1,3-丁二烯/正丁烯、正丁烯/异丁烯、1,3-丁二烯/异丁烯的分子筛分，且具有很高的吸附容量，选择性和吸附容量均优于现有分子筛和MOFs材料。他们采用分子模拟技术探讨了阴离子柱撑超微孔与C₄烯烃的作用方式，进一步通过混合气体固定床穿透实验证实了该系列材料的极佳的C₄烯烃分离和循环使用性能。