來源：中國妖精影院樹脂網 2022-03-17 13:37:09
3月14日，從中國（guó）科（kē）學院大連化學物理（lǐ）研究（jiū）所傳出消息，該所楊維慎研究員、彭媛（yuán）副研究員團隊（duì）開發出一種新型有機框架(MOFs)材料，實現了氫氣和二氧化（huà）碳的（de）高精度分離（lí）。
麵對能源緊缺和溫室效應等嚴峻問題，尤其在我國“雙碳”目標下（xià），發展低能耗、低碳排（pái）放（fàng）量的膜（mó）分離技術，在氫氣製備與純（chún）化、二氧（yǎng）化碳捕（bǔ）獲（huò）等重要工業氣體分離等領域備（bèi）受關注。
研究團（tuán）隊通過設計一種簡便的（de）原位生長（zhǎng）結合限域界麵（miàn）聚合製備的新策（cè）略，提出（chū）了（le）軟—固態（tài）型無缺陷金屬—有機框（kuàng）架(MOFs)複合分離膜新概念，實現了尺寸差異極小的氫氣和二氧化碳高精度分離。該新型MOFs材料性能遠超迄今（jīn）為止報道過的所有MOFs基分離膜，為創製具有工業應用前景的MOFs基膜開辟了一條（tiáo）全新道路。
新（xīn）型MOFs膜是怎麽製備的呢?彭媛介紹，他們首先在商（shāng）業（yè）化廉價柔性多孔有機載體上，生長（zhǎng）出微米尺寸、準垂（chuí）直態、離散型的層（céng）狀Zn₂(Bim)₄固體MOF晶（jīng）粒，通過充分暴（bào）露Zn₂(Bim)₄晶粒（lì）層間的二（èr）維直通分（fèn）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（jù）合操作，構（gòu）建了（le）軟性聚酰（xiān）胺—固態Zn₂(Bim)₄相連的模塊化網絡結構。該具有納米厚（hòu）度和高度交聯的（de）聚酰胺網絡，可緊密連接於相鄰Zn2(Bim)₄晶粒側麵（miàn），形成了晶間非選擇性缺陷全覆蓋同時（shí）保障（zhàng）Zn₂(Bim)₄層間直通（tōng）孔（kǒng）道全開放。
上述無缺陷分離膜在氣體分（fèn）離應用（yòng）中具有（yǒu）獨特（tè）優勢（shì）。結果表明，準垂直態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（chāo）高的氫氣（qì）和二氧化（huà）碳（tàn）篩分（fèn）精度，分離選擇性比已報道的其他MOFs基分離膜提升了一至兩個數量級。
該工作充分發揮了MOFs材料高分子（zǐ）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（duō）重優勢，為創製具有工業應用前景的MOFs基膜（mó）開辟了一條全新道路。彭媛表示，該團隊將憑借模塊化功能設計策略，進一步定製特異性（xìng）分離膜（mó）用於指定分離體係的精準識別、分離與純化。
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