制备具有丙烷/丙烯选择性和较高机械稳定持久性和能够大规模生产的MOF膜是个巨大挑战。有鉴于此,中国科学院大连化物所杨维慎研究员、彭媛副研究员等报道受到生物学的耐磨损结构其他,发现以正切结构交错的ZIF-67膜(TN-ZIF-67)能够分离丙烯/丙烷混合物,一步获取聚合物级纯度的丙烯。
这种TN-ZIF-67膜具有优异丙烯/丙烷分离性能的原因来自消除了晶体之间缺陷、ZIF-67具有一定的晶格柔性、膜表面的耐磨性质。TN-ZIF-67膜对丙烷/丙烯混合物分离的系数达到221,在存储1.5年后或者反复打磨造成磨损等处理之后的分离性能没有改变。
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这种膜能够放大到4 mm直径的管状基底。这项工作开发了一种设计无缺陷耐磨损MOF膜,并且实现优异的分离性能和优异的稳定性,有可能用于工业领域。
参考文献
Shu, L., Peng, Y., Zhu, C. et al. Metal-organic framework membranes with scale-like structure for efficient propylene/propane separation. Nat Commun 15, 10437 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-54898-4