近日定嗓，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所無機(jī)膜與催化新材料研究組研究員楊維慎、副研究員班宇杰團(tuán)隊(duì)位他，制備出致密、穩(wěn)定的異質(zhì)晶格共生型(hetero-lattice intergrown宴咧，HLI)金屬-有機(jī)骨架(metal-organic framework衣剂，MOF)膜隆惊，可實(shí)現(xiàn)多元醇與水高效分離划葫，獲得聚合級(jí)乙二醇他景，與傳統(tǒng)減壓精餾相比，可節(jié)省能耗約32%彬率，具備工業(yè)應(yīng)用前景托足。

乙二醇等短鏈多元醇是重要的化工原料，工業(yè)上主要以水合環(huán)氧乙烷和生物質(zhì)轉(zhuǎn)化路線制備得到署隔，其粗產(chǎn)品中含有大量水妒穷。滲透氣化膜分離技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)乙二醇與水的高效分離，但要求膜具備高度致密和穩(wěn)定的微結(jié)構(gòu)贿妹，以應(yīng)對(duì)嚴(yán)苛的液相分離環(huán)境橡舟。目前，MOF膜的發(fā)展為高效化工分離帶來機(jī)遇芯急，卻多應(yīng)用于溫和場景下的氣體分離勺届。

基于上述問題，科研團(tuán)隊(duì)選取兩種不同晶格的MOF材料——MIL-53(Al)和amino-MIL-101(Cr)娶耍，運(yùn)用分步模塊化學(xué)策略免姿，構(gòu)建出致密、穩(wěn)定的HLI膜榕酒。研究首先在氧化鋁陶瓷載體表面構(gòu)筑棒狀MIL-53(Al)陣列基層胚膊，再通過二次溶液生長，使amino-MIL-101(Cr)納米粒子嵌入MIL-53陣列間隙;采用高分辨掃描想鹰、透射電子顯微技術(shù)與二維拓?fù)淠M研究發(fā)現(xiàn)紊婉，兩種材料在特定化學(xué)環(huán)境下的生長互補(bǔ)以及異質(zhì)晶格間的緊密連接，是獲得致密且穩(wěn)定HLI結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵辑舷。

研究發(fā)現(xiàn)喻犁，HLI膜呈現(xiàn)優(yōu)異的乙二醇脫水分離性能，連續(xù)運(yùn)行675小時(shí)性能保持不變;可耐受反復(fù)的超聲波沖擊何缓，10余次處理性能無衰減;可承受6bar的高壓氣體肢础。經(jīng)過工業(yè)路線設(shè)計(jì)模擬，利用HLI膜滲透氣化技術(shù)進(jìn)行乙二醇脫水精制撤掀，其能耗與傳統(tǒng)減壓精餾技術(shù)相比狱槽，降低約32%。

相關(guān)研究成果以Hetero-Lattice Intergrown and Robust MOF Membranes for Polyol Upgrading為題拂谆，發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上屿帕，并被選為Hot Paper。研究工作得到國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目的支持姓纲。