MOF再次Nature子刊二连发：新合成方法+海水淡化

金属有机骨架材料又称金属有机框架材料，英文名为Metal Organic Frameworks，缩写为MOF，是由有机配体与无机金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔道的有机-无机杂化材料。

近几十年来，新型MOF相继被合成、表征、发表，数据库也逐渐丰富。随着MOF材料种类的增多以及复合MOF材料的逐渐兴起，MOF材料将拥有不可估量的应用前景。其具有丰富多样的可设计结构类型、低密度、永久性孔隙、超高比表面积和功能化的孔空间最简单配海水方法，广泛应用于气体储存与分离、催化、传感、药物输送等领域。

2020年8月10日，Nature杂志发表了两篇关于MOF材料的研究文章，分别涵盖了从溶液中合成MOF的新方法以及MOF材料在海水淡化中的应用。接下来我们简单介绍一下各篇论文的研究内容。

1.《自然材料》：杂环卡宾配体有助于稳定MOF分散体

溶液可加工性是许多工业过程（从电子产品到膜制造）所必需的特性。这一特性是成功应用聚合物等各种材料的关键。然而，扩展的物理网络（即 MOF）通常是不可分散的。因此，开发能够促进 MOF 在液相中可加工性的合成方案是非常可取的。

为此，汉诺威莱布尼茨大学的Alexander Knebel和阿卜杜拉国王科技大学的Anastasiya Bavykina、Yury Lebedev、Jorge Gascon等人报道了一种在非极性溶剂中稳定MOF分散体的方法。对沸石咪唑酯骨架ZIF-67纳米粒子（250纳米）进行选择性外表面功能化，可获得表现出永久孔隙率的稳定可加工分散体。在分子较大的溶剂中获得了大尺寸ZIF-67纳米粒子的非常稳定的分散体。所得的III型多孔液体可直接用作液体吸附剂，或与最先进的聚合物共同加工以生成具有优异机械性能的高负载混合基质膜，在丙烯和丙烷的分离中表现出优异的性能。最后，作者期望这种方法可以扩展到其他金属有机骨架和其他应用领域。

原始版和改进版 ZIF-67 的比较

利用多孔液体制备混合基质膜的溶液可加工金属有机骨架。Nat. Mater. (2020)。DOI：10.1038/s41563-020-0764-y

2. Nature Sustainability：用于海水淡化的光响应 MOF

具有高吸附能力、阳光触发可重复性的光响应材料由于其成本低廉、工业分离过程环境友好等特点而备受青睐。为此MOF再次Nature子刊二连发：新合成方法+海水淡化，莫纳什大学的王焕庭等人报道了一种聚螺吡喃丙烯酸酯（PSP）功能化的MOF作为阳光再生离子吸附剂用于可持续海水淡化。在黑暗条件下，两性离子异构体能在30分钟内快速吸附水中多种阳离子和阴离子，对NaCl的离子吸附容量高达2.88 mmol g-1。在阳光下，中性异构体在4分钟内迅速释放这些吸附的盐。单塔淡化实验表明MOF再次Nature子刊二连发：新合成方法+海水淡化，PSP-MOF对海水淡化有良好的效果，22323 ppm合成苦咸水的淡水产量为139.5 l kg−1 d−1，能耗为0.11 Wh l−1。这种阳光可再生的MOF吸附剂具有很强的阳离子和阴离子吸附能力，吸附-解吸过程快速，循环性能好。这项工作为设计可以直接利用可再生太阳能来减少能源需求和提高海水淡化的可持续性的功能材料提供了一种新方法。阳光敏感的MOF可以进一步功能化，以实现低能耗、环保和选择性地从地下提取矿物最简单配海水方法，用于可持续采矿和其他相关应用。

光可逆捕获和释放水中的盐

一种用于可持续海水淡化的阳光响应型金属有机骨架系统。Nat Sustain（2020 年）。DOI：10.1038/s41893-020-0590-x