中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所無機膜與催化新材料研究團隊(504組)楊維慎研究員在金屬—有機骨架分離膜方面的研究工作受到了國際同行的廣泛關(guān)注,近期受邀在《先進材料》(Advanced Materials)上發(fā)表題為“Microstructural Engineering and Architectural Design of Metal-Organic Framework Membranes”的進展報告(10.1002/adma.201606949)。
大連化物所在Advanced Materials上發(fā)表金屬—有機骨架分離膜工作進展報告
金屬—有機骨架(Metal-organic frameworks, MOFs)是一類新型的分離膜材料。由MOF以及MOF與其他膜材料復(fù)合形成的均相或多相分離膜,在氣體、液體的分離提純方面展現(xiàn)出可觀的前景。對MOF膜的滲透性和選擇性不斷優(yōu)化提升,是推動其實際應(yīng)用的關(guān)鍵所在,也是膜科學(xué)家不懈追求的目標(biāo)。本文基于該研究團隊和國際上知名研究機構(gòu)的最新研究進展,從介觀和微觀兩個角度入手,系統(tǒng)綜述了對MOF分離膜微觀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化構(gòu)建工程和網(wǎng)絡(luò)骨架的設(shè)計調(diào)變策略:通過膜孔道擇優(yōu)取向調(diào)控技術(shù)、動/靜態(tài)界面合成技術(shù)及多相復(fù)合技術(shù)來構(gòu)建連續(xù)、致密的高滲透性MOF分離膜;通過功能導(dǎo)向性的孔徑、籠徑調(diào)變策略和配體修飾策略來改善膜材料對分子的截留能力和親和性,獲得高選擇性MOF分離膜。最后,文中還展望了MOF膜的發(fā)展新方向——具有精確分子識別的二維超薄分離膜及其面臨的挑戰(zhàn)和機遇。
上述工作得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項基金和中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項基金資助。