近日，国际知名期刊Organic Chemistry Frontiers，DOI：10.1039/D2OO00474G（中科院一区TOP，IF= 5.281）发表了必赢766net手机版化学与生物工程学院功能材料团队的最新研究成果“Phenanthrene[2]arene: synthesis and application as nonporous adaptive crystals in separation of Benzene over Cyclohexane”（菲[2]芳烃的设计合成及非多孔自适应性晶体分离苯与环己烷的应用研究），该研究成果由功能材料团队成员独立完成，曾飞博士为第一作者和通讯作者。

苯和环己烷是常用的化工原料，两者沸点相差仅0.6℃，无法用传统的精馏技术分离，因此工业上一般采用萃取精馏和恒沸精馏的方法。但精馏过程能耗大（超过60%），经济效益较差。针对苯和环己烷分离技术中耗能大、过程繁琐这一关键科学问题，在团队负责人欧光川教授的带领下，团队成员围绕功能大环的设计合成及其在结构测定与碳氢化合物精准分离等方面开展了系统研究。今年以来研究团队成功设计合成了均苯四甲酸二酰亚胺扩展柱[6]芳烃等系列功能大环，并研究了大环与蒽、菲、三亚苯、芘和苝等富电子客体分子的自组装行为，阶段性成果“Pyromellitic Diimide-Extended Pillar[6]arene: Synthesis, Structure, and Its Complexation with Polycyclic Aromatic Hydrocarbons”发表在国际知名期刊 Journal of Organic Chemistry,2022, 87(5), 3863–3867.（中科院二区， IF= 4.354）。

在此基础上，研究团队以菲为构筑单元，在三氟化硼乙醚溶液催化下高产率（72%）合成了具有纳米空腔的菲[2]芳烃。气体吸附实验发现，1分子的菲[2]芳烃可以吸附5个苯环分子，这是目前已报道类似化合物对苯环分子的最大吸附值的2.5倍（文献报道的最大值为1分子主体可以吸附2个苯环分子）。此外，活化的菲[2]芳烃晶体可以从苯和环己烷的等摩尔混合物中选择性分离出苯分子， 纯度高达98.4%，且可以重复多次利用。相比传统的苯和环己烷分离技术，该方法具有节能环保、高吸附量、吸附速度快、可重复利用、分离纯度高等优点，在化工和石化行业中具有巨大的应用前景。该研究获得了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金，必赢766net手机版化学工程与技术应用特色学科等经费支持。