近日，中科院大连化学物理研究所研究员杨维慎、副研究员班宇杰团队在金属—有机骨架（MOFs）膜分离研究中取得新进展，利用原位界面组装策略，构筑了表观厚度为零、高度取向的膜—载体互锁型复合微结构MOF膜，实现氢气/二氧化碳（H2/CO2）高效分离。相关研究结果发表于《科学通报》。
金属—有机骨架膜在低能耗化工分离领域具有广阔应用前景。发展金属—有机骨架膜的关键挑战是膜的微结构设计，例如，降低膜层厚度以极大减小传质阻力；调控膜的孔道取向以优化分子选择性传输；强化晶界结构以最大程度减少缺陷流等。
研究中，该团队利用原位界面组装策略制备了ZIF-L膜，通过调变配体浓度，将膜层完全限制在载体孔隙内，形成高度取向的膜—载体互锁型复合微结构（MIS），膜表观厚度为零。ZIF-L膜的气体测试结果显示，其H2/CO2分离因子超过200，H2渗透率达4000GPU以上，性能位于工业应用目标区域。MIS-ZIF-L膜还展现出良好的机械稳定性，以硅橡胶垫反复刮擦膜表面，不会造成其选择性下降。该工作为MOF膜的微结构设计提供了重要方向。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.05.006
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