來源：中國妖精影院樹（shù）脂網 2022-03-17 13:37:09
3月14日，從中國科學院（yuàn）大連化學物理研（yán）究所傳出消息，該所楊維慎研究員、彭媛副研究員團隊開發出一（yī）種新型有機框（kuàng）架(MOFs)材料，實（shí）現了氫氣和二氧化（huà）碳的高精度（dù）分離。
麵（miàn）對能源緊缺（quē）和溫室效應等嚴峻問題，尤其在（zài）我國“雙碳”目（mù）標下，發展低能耗（hào）、低碳（tàn）排（pái）放（fàng）量的膜分離技術，在氫氣製備（bèi）與純化、二氧化碳捕獲等重要工（gōng）業氣體分離等領域備（bèi）受關注。
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（de）新策略，提出了軟—固態型無缺陷金屬—有機框架(MOFs)複合分（fèn）離膜新概念，實現了尺寸差異極小的氫氣和二氧化（huà）碳高精度分離。該新型MOFs材料性能遠超迄今為（wéi）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。
新型MOFs膜是怎麽（me）製備的呢?彭媛介紹，他們首（shǒu）先在商業化廉價柔性多孔有機載體上，生長出微米尺寸、準垂直態、離散（sàn）型的（de）層（céng）狀Zn₂(Bim)₄固體MOF晶粒，通（tōng）過充分暴露（lù）Zn₂(Bim)₄晶粒層間的二維直通分子篩孔道，以實現氣體傳質。
隨後，研究團隊通過限域界麵聚合操作，構建了（le）軟（ruǎn）性聚酰胺—固態Zn₂(Bim)₄相連的模塊化網絡（luò）結構。該具有納米厚度和高度交聯的（de）聚酰胺網絡，可緊密連（lián）接於相鄰Zn2(Bim)₄晶粒側（cè）麵，形成了晶（jīng）間非選（xuǎn）擇性缺陷全覆蓋同時保（bǎo）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（zhōng）具有獨特優勢。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傳質通道，從而獲得（dé）超高的氫氣和二氧化碳篩分精度，分離（lí）選擇性比已報道的其他MOFs基分離膜提升了一（yī）至兩個數量級。
該工（gōng）作充分發（fā）揮了MOFs材料高（gāo）分子篩分能力、聚合物極佳柔性、載體廉價易得、製備策略簡便易放大等多重優勢，為（wéi）創（chuàng）製（zhì）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（biǎo）示，該（gāi）團隊將憑借模（mó）塊化功能設計策略，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、分離與純化。
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