來源（yuán）：中國国产精品免费福利樹脂網 2022-03-17 13:37:09
3月14日，從中國（guó）科學院大連化學物理研究所傳出消息，該所楊維慎研究員、彭媛副研究員團隊開發（fā）出一種新型有機框架(MOFs)材料，實現了氫氣和二氧（yǎng）化碳（tàn）的高精度分離。
麵對能源緊缺和溫室效應等嚴峻問題，尤其在我國“雙（shuāng）碳”目標下，發展低（dī）能耗、低碳排（pái）放量的膜（mó）分離技術，在氫氣製備與純化、二氧化碳捕獲等重要工業氣體分（fèn）離等領域備受（shòu）關注。
研究團隊通過設計一種簡便的原位生長（zhǎng）結合限域界麵聚合製備的新策略，提出了軟—固態型無缺陷金屬—有機框架(MOFs)複合分離膜新概念，實現了尺寸（cùn）差異極小（xiǎo）的氫氣和二氧（yǎng）化碳高精度分離。該新型MOFs材（cái）料性能遠超迄今為止報道過的所有MOFs基（jī）分離膜，為創製具有工業應用前景的MOFs基膜開辟了一條全新道路。
新型MOFs膜（mó）是怎麽製備的呢?彭媛（yuán）介紹，他們首先在商業化廉價柔性多孔有機載體上，生長出微米尺寸、準垂（chuí）直態、離散型（xíng）的層狀Zn₂(Bim)₄固體MOF晶粒，通過充分暴露Zn₂(Bim)₄晶粒層間的二維（wéi）直通分子篩孔道，以（yǐ）實現氣體傳質。
隨後，研究團隊通過限域界麵聚合操作，構建了軟性聚酰胺—固態Zn₂(Bim)₄相（xiàng）連（lián）的模塊化網絡結構。該具有納米厚度和高度交聯的聚酰胺網絡，可緊密連接於相（xiàng）鄰Zn2(Bim)₄晶粒（lì）側麵，形成（chéng）了晶間非選擇性缺陷全覆蓋同時保障Zn₂(Bim)₄層間直通孔道全開放。
上述無缺陷分離膜在氣體分離應用中具有獨特優勢。結果表明，準（zhǔn）垂直態Zn₂(Bim)4晶粒層間二維直通孔道為氣體主要（yào）傳質通道，從而獲得超高的（de）氫（qīng）氣和二氧化碳篩分精度，分離選擇（zé）性比已報道（dào）的其他MOFs基分離膜提升了一至兩個（gè）數量級。
該工（gōng）作充（chōng）分發揮了MOFs材料高分子篩分能力、聚合（hé）物極佳柔性、載體廉價（jià）易得、製備策略簡便易放大等多重優勢，為（wéi）創製具有工業應用前景的MOFs基膜開辟了一條全新道路。彭媛表示，該團隊將（jiāng）憑借模塊化功能設計策略（luè），進一（yī）步定製特異性分離膜用於指定分離體係的精（jīng）準識別（bié）、分離與純化。
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