中科院大连化物所杨维慎研究员：二维金属有机骨架分离膜研究中取得新进展
近日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室杨维慎研究员团队在二维金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks, MOFs）气体分离膜研究方面取得新进展，相关结果发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201703959）上。
膜分离的基础和核心就是膜材料。聚合物则以其易于成型、成本低廉等优势占领了全球膜分离市场的主要份额。然而聚合物膜渗透通量高时，往往分离选择性低；分离选择性高时，渗透通量又不尽如人意，这严重制约了聚合物膜的应用。
杨维慎研究员带领团队以金属-有机骨架材料（MOF）为研究对象，在国际上率先提出以二维多孔纳米片构筑高效超透气型分离膜，试着突破这一瓶颈。
杨维慎研究团队选取了一种结构稳定的层状MOF前驱体，在温和的物理外力作用下，于国际上首次剥层得到单分子层厚度的MOF纳米片，随后利用自主研发的热组装法制备了具有超高气体渗透通量和精确分子筛分能力的二维MOF纳米片膜。
这一成果曾于2014年发表于国际顶级学术期刊《科学》（Science）上，受到国际同行的高度关注和认可。
近日，杨维慎团队在二维MOFs气体分离膜领域又取得新的重要进展：研究团队选择了一种全新双亲性层状MOF前驱体Zn2(Bim)3，首次将其开层得到双层厚度纳米片，并通过热组装方法制备了厚度小于10 纳米的超薄MOF纳米片膜。该膜对H2/CO2混合气体具有极佳的分离性能，且不同于其它二维纳米片膜材料，该膜随着测试温度的升高，在CO2透量维持不变的情况下，其对H2透量可升高至8×10-7 molm-2s-1Pa-1，分离系数可达166。该项研究在CO2燃烧前捕获领域具有很好的应用前景。由于材料具有独特的亲水亲油性，该纳米片材料也十分有望拓展到催化及电化学研究领域。
上述工作得到中国科学院战略先导科技专项基金和国家自然科学基金的资助。
论文链接：
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201703959/full
来源：中科院大连化物所
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