以金属有机框架(MOF)为代表的结晶膜具有明确的埃级孔径,在分子分离方面具有巨大潜力。然而,由于膜形成过程中的埃级缺陷,分离分子尺寸差异非常相似的小分子仍然是一个挑战。近日,南京工业大学刘公平报道了一种逐步组装策略,用于构建具有本征埃级晶格孔径的MOF膜,以分离有机共沸混合物。
本文要点:
1) 通过重新设计金属源合成膜,降低了配位反应速率,避免了簇缺失缺陷。然后,引入额外的配体来克服配位空间位阻,以修复接头缺失的缺陷。超低剂量透射电子显微镜用于直接观察埃级缺陷。
2) 对于分子尺寸差异小至<1Å的含甲醇酯或醚共沸混合物的分离,埃级无缺陷MOF膜表现出≈3700 g·m−2 h−1的通量和≈247–524的分离因子,远远超出了现有膜的上限。
Guozhen Liu et.al Angstrom-Scale Defect-Free Crystalline Membrane for Sieving Small Organic Molecules Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202416669
https://doi.org/10.1002/adma.202416669