我校仲崇立教授团队在“智能分子门”MOF设计和气体筛分方面取得进展

发布者:于子钧发布时间:2021-04-09浏览次数:13

  《材料化学A》(Journal of Materials Chemistry A, IF=10.7)于201911月在线发表了我校仲崇立教授团队题为“A temperature-responsive smart molecular gate in a metal–organic framework for task-specific gas separation”的研究论文(Qiang Tan, Hongliang Huang*, Yaguang Peng, Yanjiao Chang, Zhengqing Zhang, Dahuan Liu* and Chongli Zhong*, J. Mater. Chem. A, 2019,7, 26574-26579)。

    多孔材料的孔尺寸和形状的微小差异将导致材料性能的重大变化。例如,基于尺寸排斥的分子筛分分离通常拥有较大的选择性,但是典型的气体分子尺寸差别几乎都小于1埃。因此,如何针对不同分离体系,在亚埃尺度上精确调控MOF的孔尺寸是一个挑战。对此,本工作提出了通过构建具有精确可控孔径的“智能分子门”用于气体分子的识别和分离的新思路。在高稳定的超微孔铝基MOF CAU-10孔喉处引入温度敏感的-OMe基团,通过改变温度,实现了该材料孔尺寸的在3.6-5.2埃之间连续精确调控。该材料在不同温度下实现了对N2/CH4CH4/C2H4, C2H4/C3H6, C3H6/C3H8 C3H8/i-C4H10的分子筛分分离。特别是,该材料在常温常压下对C3H6/C3H8的选择性高达174,是目前文献报道的最高值。

    该工作的第一作者为硕士生谭强,我校黄宏亮副研究员和仲崇立教授以及北京化工大学的刘大欢教授为论文共同通讯作者。该工作受到国家自然科学基金重点项目(21536001)、面上项目(21878229 , 21978212)以及天津市科委平台项目(No. 18PTSYJC00180)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!

智能分子门控MOF材料孔尺寸调控示意图