一種更節能的方法通過顛覆傳統的過程改善了一種工業氣體的淨化方式。這個概念是由日本京都大學綜合細胞-材料科學研究所（iCeMS）的科學家和同事開發並成功測試的。該研究結果在《Angewandte Chemie International Edition》雜誌上發表。

乙炔是一種用於許多行業的氣體，包括作為焊接的燃料和塑料、油漆、玻璃和樹脂等材料的化學成分。為了生產乙炔，它首先需要從二氧化碳中提純。傳統上，這是通過將乙炔/二氧化碳氣態混合物通過一種材料來完成的。二氧化碳與材料的相互作用較弱，因此可以通過，而乙炔的反應較強，會附著在材料上。問題是，隨後從材料中去除乙炔需要幾個耗能的步驟。

科學家們一直在尋找逆轉這一過程的方法，以便使乙炔成為通過材料的氣體，而二氧化碳則被擋在後面。但到目前為止，這一直是非常具有挑戰性的。

領導這項研究的iCeMS化學家Susumu Kitagawa解釋說：”一個問題是這兩種氣體的分子大小、形狀和沸點相似。有利於二氧化碳而不是乙炔的吸附劑確實存在，但很罕見，尤其是那些可以在室溫下工作的吸附劑。”

Kitagawa、iCeMS材料化學家Ken-ichi Otake和他們的同事通過修改一種叫做多孔配位聚合物的晶體材料的孔隙，改善了其對二氧化碳的吸附。該小組將氨基基團固定在兩種多孔配位聚合物的孔道中。這為二氧化碳提供了額外的位點，使其與材料相互作用並附著在上面。額外的互動位點也改變了乙炔與材料結合的方式，為乙炔分子的附著留下更少的空間。這意味著與沒有氨基組錨的相同材料相比，吸附的二氧化碳更多，乙炔更少。

與目前可用的其他二氧化碳吸附劑相比，這些新設計的材料吸附了更多的二氧化碳和更少的乙炔。它們在室溫下也能很好地發揮作用，並在幾個循環中表現穩定。這種’相反作用’策略可以適用於其他氣體系統，為具有挑戰性的識別和分離系統的高性能多孔材料提供了一個有希望的設計原則。