我院院长仲崇立教授团队在超薄“低晶态MOF膜”制备方面取得重要进展

发布者:于子钧发布时间:2020-07-18浏览次数:15


近日,《先进材料Adv. Mater., IF: 27.398在线发表了我院院长仲崇立教授团队题为“Ultra-thin low-crystallinity MOF membranes fabricated by interface layer polarization induction的学术论文(Zhihua Qiao, Yueyao Liang, Zhengqing Zhang, Donghai Mei, Zhi Wang*, Michael D. Guiver*, Chongli Zhong*, Adv. Mater., 2020, DOI:10.1002/adma.202002165

烯烃/烷烃分离石化行业重要,也是最耗能的分离过程之一目前主要采用低温精馏进行分离。膜分离作为新型高效节能分离技术,有望在该方面发挥重要作用。金属—有机骨架材料(MOFs)作为一类新型纳米多孔材料,具有优异的孔道结构和化学特性,在膜分离领域展现出巨大的前景。而超薄膜作为膜领域的研究前沿,有望克服分离膜的选择性与渗透性的制约难题,获得整体性能优异的分离膜。

目前MOF超薄膜主要在无机金属支撑体上制备,限制了其工业应用。本工作提出一种在有机高分子支撑体上,通过界面诱导制备MOF超薄膜的方法,可以原位生成厚度在45 150 nmMOF超薄膜由于界面层的极化诱导作用,本工作发现一种新的MOF状态,即,“低晶态MOF膜”(LC-MOF membrane)。其由于具有丰富的金属空位,对烯烃/烷烃等分离十分有效。工作制备的DZIF-8 LC-MOF低晶态超薄膜表现出目前最优的丙烯/丙烷分离性能(选择性:90~120通量:2000~3000 GPU

该工作我院院长仲崇立教授团队与天津大学王志/Guiver教授团队合作完成。三位共同第一作者为我院的乔志华研究、博士生梁耀张政清讲师,我院仲崇立教授和天津大学王志教授M.D. Guiver教授为共同通讯作者,受到国家自然科学基金重点项目(21536001)和面上项目21878229, 21908163资助。

本工作要特别致谢我校分析中心在分析测试方面给与的大力支持!



               界面诱导制备低晶态MOF超薄膜示意DZIF-8 LC-MOF表征丙烯/丙烷分离性能