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多晶膜內的一直存在缺陷結構，這對分子篩的分離和大規模應用產生非常大的挑戰。大多數文獻報道的膜選擇性較低的問題主要是合成過程不可避免產生缺乏選擇性的缺陷，這與多晶分子篩材料的結構明確孔結構之間無法匹配。

有鑒于此，昆士蘭大學朱中華教授、南昆士蘭大學葛磊副教授等報道提出了一種在受限環境中減少MOF的非選擇性缺陷的方法，這種方法通過載體和頂部預先生長的ZIF層之間的密集堆積晶種能夠原位形成ZIF層。

本文要點：

（1）

在基底和預先生長的頂部ZIF層之間使用密集堆積的晶種陣列進行原位ZIF形成，產生了一個受限的中間夾層，這個夾層高度均勻，具有緊密堆積的晶體結構。與不受控制的晶體生長不同，這種方法能夠在平行于基底的方向上調節中間膜層的生長。

（2）

與隨機生長的頂層相比，受限夾層ZIF膜的缺陷顯著減少99%，因此H₂/N₂選擇性比對比MOF膜增加了~353%。這種新型膜的性能達到Robeson上限以上的范圍。這種膜具有平衡的高H₂滲透性（>5000 Bar）和選擇性（>50），效果遠比同類型的ZIF膜更好。

參考文獻

Fatereh Dorosti, Lei Ge, Hao Wang, John Bell, Rijia Lin, Jingwei Hou, Zhonghua Zhu, Non-selective Defect Minimization towards Highly Efficient Metal-Organic Framework Membranes for Gas Separation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202417513

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202417513