金属-有机骨架材料在气体膜分离中的研究进展

摘要：

金属-有机骨架材料（metal-organic frameworks，MOF）由于具有高比表面积、大孔隙率、功能性孔道结构以及种类多样性等特征，在储气、分离、催化、载药和光学等领域受到重视。其中，制备纯 MOF 膜或基于MOF的混合基质膜（mixed matrix membranes，MMMs）并用于气体分离，被认为具有潜在的应用前景。目前为止，实验合成的MOF材料种类已有两万种，为了快速筛选出合适的MOF材料作为膜材料，计算化学的方法可以极大地缩减MOF膜的研究周期，并有助于指导实验合成高效膜分离材料。本文分别从计算和实验两方面介绍了MOF膜在气体分离中的研究进展，分析表明，MOF膜的研究总体上向功能性更强、稳定性更高的方向发展，但是利用计算方法建立MOF膜的构效关系还存在一定的难度。因此，建立MOF膜的结构与性能表征的新概念、新方法，并利用MOF膜的结构-性能关系指导实验合成高稳定性、低成本的膜材料将是未来MOF膜的发展方向。

关键词：金属-有机骨架材料膜、气体分离、计算化学

分类号：TQ013.1(一般性问题)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2013CB733503;国家自然科学基金重点项目21136001;北京高等学校青年英才计划YETP0486项目。

在线出版日期：2015-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2907-2915