河北科技大学《自然·通讯》：原位聚酯化键合技术助力MOF膜，实现CO₂/N₂选择性跃升38倍！

背景:金属有机框架(MOF)膜在气体分离中具有潜力,但制备过程中晶界或相界面形成的非选择性缺陷严重削弱了分离性能。研究目的:针对MOF膜制备中颗粒间缺陷和界面缺陷问题,河北科技大学陈爱兵教授团队与天津工业大学、昆士兰大学合作,提出原位界面聚酯化辅助键合策略。该策略以三乙醇胺(TEOA)为反应介质,在热处理下诱导MOF-MOF接触界面发生局部反应,生成锚定聚酯物种,增强颗粒间键合并抑制非选择性缺陷。结论:所得UiO-66聚酯膜实现了92.7 wt%的UiO-66负载量,CO₂渗透率达1310 GPU,CO₂/N₂选择性达38,主要源于溶解选择性。该膜表现出良好的耐湿性和性能可再生性。该策略在MOF-808、UiO-67和MIL-101体系中得到验证,展示了在羧酸基MOF子集中的适用性。研究为构建高性能MOF膜提供了新途径。