暨南大学作为唯一单位发表最新Nature: 新型MOF实现动态分子筛选

【引言】

刚性分子筛材料能够将小分子从相对较大的大分子中提取出来，而更进一步利用动态分子筛材料则能够分离具有特定物化性质的分子。众所周知，MOF是一种能够在分子水平精确控制自身结构和功能的材料。然而，设计具有局部柔性的MOF框架用于动态分子筛选长期以来都是非常艰巨的课题。

【成果简介】

针对这一挑战，暨南大学的陆伟刚和李丹（共同通讯作者）等人报道了一种具有一维通道特征的MOF材料（JNU-3a），这类一维通道带有嵌入的动态分子口袋，可在不同压力条件下分离丙烯和丙烷。当JNU-3a暴露在丙烷或者丙烯气氛中时，其会发生单晶-单晶转变，揭示了分子口袋具有动态的本质。实验表明，JNU-3a在等摩尔丙烯/丙烷混合物单吸附-解吸附循环中可实现高纯度的丙烯分离（大于等于99.5%），丙烯的最大产量可达到53.5升每千克。作者认为，这一研究工作呈现了新型分子筛材料的设计，在吸附分离领域具有巨大的应用前景。2021年07月21日，相关成果以题为“Orthogonal-array dynamic molecular sieving of propylene/propane mixtures”的文章在线发表在Nature上。

【图文导读】

图1 分子筛选

图2 JNU-3的晶体结构

图3 气体吸附性质和DSC表征

图4 结合位点和动态通道开启

图5 流穿实验

图6 潮湿条件下的可循环性和流穿实验

文献链接：Orthogonal-array dynamic molecular sieving of propylene/propane mixtures（Nature, 2021, DOI: 10.1038/s41586-021-03627-8）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿。

材料牛网专注于跟踪材料领域科技及行业进展，欢迎大家到材料人宣传科技成果并对文献进行深入解读，投稿邮箱tougao@cailiaoren.com。