2025新锐科学家专刊 || 南京工业大学刘公平、金万勤教授团队通过配体工程协同调控Zr-MOF膜实现精准离子筛分

背景：一/二价离子分离在能源存储、污染控制等领域具有重要意义，但由于离子尺寸相近，实现高效分离极具挑战。传统聚合物膜存在渗透性与选择性之间的权衡问题，而金属有机框架（MOF）膜因其规整孔道和可调特性成为研究热点。研究目的：南京工业大学刘公平、金万勤教授团队旨在通过配体工程策略，在锆基MOF（UiO-66）中引入氨基官能团，协同调控孔道尺寸与功能性，以实现高效的一/二价离子筛分。结论：研究发现，氨基的引入不仅减小了孔道尺寸，增强尺寸筛分效应，还提高了膜对二价阳离子的排斥作用，使一价离子渗透通量达0.36-0.55 mol·m⁻²·h⁻¹，一/二价离子选择性达64-98，性能优于多数文献报道，为亚纳米尺度传质通道的精密构筑提供了重要参考。