用新型结晶法大规模制备金属有机膜用于分子分离

结构有序的金属有机框架（MOF）膜因其精确的孔径控制能力和在有机溶剂中的强稳定性，在化工和制药行业的选择性分子分离领域展现出巨大潜力。然而，MOF纳米分散体的高表面能使其组装过程变得复杂，容易产生非选择性晶界且可加工性较差，这严重阻碍了其实际应用。为此，本研究提出了一种亚稳相结晶（MPC）策略，该策略利用非经典结晶路径来制备具有高精度和结构均匀性的MOF膜。这种方法将溶胶-凝胶涂层、气相反应与配体插入相结合，能够制备出孔径可精细调节的膜材料。通过MPC策略制备的铝基金属有机框架（Al-MOF）膜不仅表现出优异的溶剂渗透性和溶质截留率，还在高压环境和长期运行条件下具有更强的稳定性。此外，通过配体引入来调整孔径大小，分子分离性能得到了进一步提升。一个有效面积为230平方厘米的10管管状MOF膜组件的成功制备，凸显了该方法在工业分离中实现规模化应用的巨大潜力。