浙江大学鲍宗必教授Angew：生物启发型MOF实现氙与氪的高效分离与捕获

本文针对氙和氪这两种在半导体、医疗和航天等领域具有重要应用价值的稀有气体，指出传统低温蒸馏技术能耗高且在处理放射性核废料时面临挑战。研究团队通过仿生设计理念，开发了两种具有疏水-极性协同孔道的金属有机框架材料NKMOF-8-Br和NKMOF-8-Me，其孔道结构模拟了蛋白质中疏水腔与极性残基的协同作用机制。实验结果表明，这两种材料在低压下对氙具有高吸附容量，在穿透实验中实现了优异的氪产率和氙/氪捕获能力，并展现出良好的循环稳定性和辐射耐受性。通过单晶X射线衍射和理论模拟揭示了氙在孔道中通过范德华作用和极化效应实现稳定吸附的分离机制。该研究为高效稀有气体分离和核废料处理提供了新材料和设计思路。