气体或蒸汽分子的储存和分离得益于与吸附物分子大小相称的小孔和超小孔所产生的宿主-宿主相互作用的增强。然而,在小孔体系中,孔隙控制受到构建单元有限的限制,部分原因是小分子构建单元提供的化学编辑的空间和位置较少。Flexi-MOFs通常仅限于低连接(<9)的框架。基于此,加利福尼亚大学河滨分校的Pingyun Feng教授和加州州立大学长滩分校的Xianhui Bu教授等报告了一种平台范围内的方法,能够创造出一系列结合了特殊的框架灵活性与高刚性的高连接的材料(统称为CPM-220)。
本文要点:
(1)孔隙空间分割的pacs平台的多模块性质引入了灵活性,并同时以可调整的特定模块方式施加高刚性。
(2)模块间的协同作用显著影响了宏观形态和亚纳米结构。在这两个长度尺度上的一个突出表现是,尽管有巨大的六边形c轴收缩(≈30%)和如脱气和吸附循环等苛刻的样品处理,材料仍能保持单晶性。
(3)CPM-220在结构和吸附性能方面为pacs平台树立了多个先例和基准。它们拥有极高的苯/环己烷选择性,不寻常的C3H6和C3H8等温线,以及对小气体分子(如C2H2/CO2)良好的分离性能。
Yuchen Xiao, Yichong Chen, Wei Wang, Huajun Yang, Anh N. Hong, Xianhui Bu, and Pingyun Feng, Simultaneous Control of Flexibility and Rigidity in Pore-Space-Partitioned Metal–Organic Frameworks, Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.3c03130
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c03130