將不同的改性策略整合到一個步驟中以實現金屬有機框架(MOF)所需的性能在綜合上非常具有挑戰性,特別是在開發先進的MOF/聚合物混合基質膜(MMM)方面。
在此,漢陽大學Ho Bum Park報道了一種由具有固有微孔性(cPIM-1)配體的羧化聚合物構建的聚合物-MOF(polyMOF)系統。
文章要點
1)這種本質上微孔的配體可以與金屬配位,產生約 100 nm 大小的聚 MOF 納米顆粒。
2)與對照 MOF 相比,這些聚 MOF 表現出增強的超微孔隙率,可實現有效的分子篩分,并且它們在制備 MMM 的澆鑄溶液中具有更好的分散性能。
3)最終,通過 cPIM-1 和基于聚合物的功能將配位化學集成到多孔材料中,得到的聚 MOF/PIM-1 MMM 表現出優異的 CO2 分離性能(超過 CO2/N2 和 CO2/CH4 上限)。
4)除了探索這種聚 MOF 系統的物理化學和傳輸特性之外,研究人員還通過將開發的 MMM 材料轉化為大面積(400 cm2)薄膜納米復合材料(TFN)膜來證明可擴展性。
參考文獻
Lee, T.H., Lee, B.K., Yoo, S.Y. et al. PolyMOF nanoparticles constructed from intrinsically microporous polymer ligand towards scalable composite membranes for CO2 separation. Nat Commun 14, 8330 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-44027-y
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44027-y