低維材料在線：金屬—有機(jī)骨架分離膜進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所無機(jī)膜與催化新材料研究團(tuán)隊(duì)（504組）楊維慎研究員在金屬—有機(jī)骨架分離膜方面的研究工作受到了國(guó)際同行的廣泛關(guān)注，近期受邀在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上發(fā)表題為“Microstructural Engineering and Architectural Design of Metal-Organic Framework Membranes”的進(jìn)展報(bào)告（10.1002/adma.201606949）。

金屬—有機(jī)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(duì)MOF膜的滲透性和選擇性不斷優(yōu)化提升，是推動(dòng)其實(shí)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(tuán)隊(duì)和國(guó)際上知名研究機(jī)構(gòu)的最新研究進(jìn)展，從介觀和微觀兩個(gè)角度入手，系統(tǒng)綜述了對(duì)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(jì)調(diào)變策略：通過膜孔道擇優(yōu)取向調(diào)控技術(shù)、動(dòng)/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(duì)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(shí)別的二維超薄分離膜及其面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

低維材料在線91cailiao.cn的技術(shù)工程師Ronnie介紹，目前低維材料在線正在給廣大的科研客戶提供高品質(zhì)的進(jìn)口MOFs材料，MOFs材料可以分為以下幾大類：（1）網(wǎng)狀金屬和有機(jī)骨架材料（英文名稱isoreticular metal-organic frameworks；簡(jiǎn)稱IRMOFs）；（2）類沸石咪唑骨架材料（英文名稱zeoliticimidazolate frameworks；簡(jiǎn)稱ZIFs）；（3）萊瓦希爾骨架材料（英文名稱（metarial sofistitute Lavoisierframeworks；簡(jiǎn)稱MILs）；（4）孔、通道式骨架材料（ocket-channel frameworks；簡(jiǎn)稱PCNs）上述不同類型的MOFs材料只需改變其中結(jié)構(gòu)或其中一個(gè)元素就可以互相轉(zhuǎn)化。由于MOFs是材料中的有機(jī)配體與金屬離子可以選擇，有機(jī)連接配體可以與四價(jià)金屬離子在內(nèi)的大多數(shù)過渡金屬元素相結(jié)合，因此可以合成許多新的MOFs材料。