恭喜闫加辉同学的研究成果被Journal of membrane science接收发表!
Cooperative defect tailoring: A promising protocol for exceeding performance limits of state-of-the-art MOF membranes
择优取向调控可以在介观尺度下消除晶界缺陷,因此是一种提高 MOF 膜气体分离性能有效的方法。相比之下,通过微观尺度的结构缺陷工程来调控 MOF 膜的气体分离性能仍然难以捉摸。在这项工作中,我们率先通过取向三次生长制备了(111)取向的UiO-66膜。在溶剂热合成过程中使用 ZrS2 作为金属源将导致MOF骨架内缺失的配体数量增多,因此相比于N2将优先吸附CO2气体。与二次生长制备的取向UiO-66膜相比,三次生长后制得的UiO-66膜的CO2/N2 气体选择性以及CO2渗透通量同时增加,因此超越了 2008 年 CO2/N2的Robeson 上限以及目前所有多晶 MOF膜的CO2/N2气体分离性能极限。
我们的结果表明ZrS2作为制备UiO-66膜的金属源可导致骨架内缺失配体数量的增多,因此在环境条件下具有更高的CO2/N2 IAST选择性及CO2吸附能力。进而证实了在不同尺度上进行协同缺陷调控对于MOF膜气体分离性能提升的有效性。此外,我们的结果还表明取向三次生长也代表了一种强大的工具,可以在不影响渗透性的情况下提高 MOF 膜的气体选择性。