An ideal material for C2H6/C2H4 separation would simultaneously have the highest C2H6 uptake capacity and the highest C2H6/C2H4 selectivity. But such material is elusive. A benchmark material for ethane-selective C2H6/C2H4 separation is peroxo-functionalized MOF-74-Fe that exhibits the best known separation performance due to its high C2H6/C2H4 selectivity (4.4), although its C2H6 uptake capacity is moderate (74.3 cm3/g). Here, we report a family of pore-space-partitioned crystalline porous materials (CPMs) with exceptional C2H6 uptake capacity and C2H6/C2H4 separation potential (i.e., C2H4 recovered from the mixture) despite their moderate C2H6/C2H4 selectivity (up to 1.75). The ethane uptake capacity as high as 166.8 cm3/g at 1 atm and 298 K, more than twice that of peroxo-MOF-74-Fe, has been achieved even though the isosteric heat of adsorption (21.9–30.4 kJ/mol) for these CPMs is as low as about one-third of that for peroxo-MOF-74-Fe (66.8 kJ/mol). While the overall C2H6/C2H4 separation potentials have not yet surpassed peroxo-MOF-74-Fe, these robust CPMs exhibit outstanding properties including high thermal stability (up to 450 °C) and aqueous stability, low regeneration energy, and a high degree of chemical and geometrical tunability within the same isoreticular framework.

Priority recognition separation of inert and larger ethane molecules from high‐concentration ethylene mixtures instead of traditional thermodynamic or size sieving strategy is a fundamental challenge. Herein, we report the ethane triggered gate‐opening in the flexible‐robust metal−organic framework Zn(ad)(min), the 3‐methylisonicotinic acid ligand can spin as a flexible gate when adsorbing the cross‐section well‐matched ethane molecule, thus achieving the unprecedent ethane adsorption capacity (62.6 cm3 g‐1) and ethane/ethylene uptake ratio (3.34) under low‐pressure region (0.1 bar and 298 K). The ethane‐induced structural transition behavior is uncovered by a collaboration of single‐crystal X‐ray diffraction, in‐situ variable pressure X‐ray diffraction and theoretical calculations, elucidating the synergetic mechanism of cross‐section matching and multiple supramolecular interactions within the tailor‐made pore channels. Dynamic breakthrough experiments revealed the outstanding separation performance of Zn(ad)(min) in the production of ultra‐high purity ethylene (> 99.995%) with a productivity of up to 39.2 L/kg under ambient conditions.

Electrolysis of seawater for hydrogen (H2) production to harvest clean energy is an appealing approach. In this context, there is an urgent need for catalysts with high activity and durability. RuO2 electrocatalysts have shown efficient activity in the hydrogen and oxygen evolution reactions (HER and OER), but they still suffer from poor stability. Herein, surface S-doped nanostructured RuO2 (S-RuO2) is rationally fabricated for efficient overall seawater splitting. Doping with S enhances the activity (overpotentials of 25 mV for the HER and 243 mV for the OER), long-term durability (1000 h at 100 mA cm–2), and achieves nearly 100% Faraday efficiency (FE). Moreover, the S-RuO2-based anion exchange membrane seawater electrolyzer requires 2.01 V to reach 1.0 A cm–2 under demanding industrial conditions. Experimental analysis and theoretical calculations indicate that surface S introduction could lower the valence state of Ru, thereby conferring enhanced activity and stability. Furthermore, the nanostructured S-RuO2 electrocatalyst is highly protected by the S-doped surface, which repels Cl– in alkaline seawater. This investigation presents a feasible strategy for designing RuO2-based seawater splitting catalysts with both high performance and good resistance to anodic corrosion.

Abstract Purifying ultra‐high purity propylene (>99.995%) with an energy‐efficient adsorptive separation method is a promising yet challenging technology that remains unfulfilled. Instead of solely considering the effect of adsorbents on guest molecules, we propose a synergistic adsorption mechanism for the deep removal of propane and propyne, utilizing supramolecular interactions in both “host‐guest” and “guest‐guest” systems. Through modulation of the pore environment, Ni‐DMOF‐DM exhibits exceptionally high adsorption capacities for propane and propyne (171 and 197 cm 3 /g at ambient temperature and pressure, respectively), and unprecedented propane/propylene separation selectivity (2.74). Theoretical calculations confirm the geometric interactions of C‐H···π bonds and C‐H···O hydrogen bonds resulting from host‐guest interactions, alongside C‐H···H guest‐guest interactions within the confined pore space. Breakthrough experiments demonstrated that ultra‐high purity propylene (propane < 0.005% and propyne < 1.0 ppm) can be directly collected from ternary mixtures on Ni‐DMOF‐DM, achieving a productivity of up to 152.14 L/kg.

Priority recognition separation of inert and larger ethane molecules from high-concentration ethylene mixtures instead of traditional thermodynamic or size sieving strategy is a fundamental challenge. Herein, we report the ethane triggered gate-opening in the flexible-robust metal-organic framework Zn(ad)(min), the 3-methylisonicotinic acid ligand can spin as a flexible gate when adsorbing the cross-section well-matched ethane molecule, thus achieving the unprecedent ethane adsorption capacity (62.6 cm3 g-1) and ethane/ethylene uptake ratio (3.34) under low-pressure region (0.1 bar and 298 K). The ethane-induced structural transition behavior is uncovered by a collaboration of single-crystal X-ray diffraction, in-situ variable pressure X-ray diffraction and theoretical calculations, elucidating the synergetic mechanism of cross-section matching and multiple supramolecular interactions within the tailor-made pore channels. Dynamic breakthrough experiments revealed the outstanding separation performance of Zn(ad)(min) in the production of ultra-high purity ethylene (> 99.995%) with a productivity of up to 39.2 L/kg under ambient conditions.

Based on delicate construction of approximate initial data sequence, elaborate estimates on the viscous terms and elegant analysis of the convergence of momentum equation, we succeed in establishing the global existence of spherically symmetric finite-energy weak solution of the compressible Euler-Poisson equations for large initial data through justifying the inviscid limit of the solutions of Navier-Stokes-Poisson equations with a very general class of density-dependent viscosities.Our results can serve as an extension of [Chen et al., Comm.Pure Appl.Math.77(6) (2024)].