空气捕获技术是消除CO₂具有前景的方法，但是空气捕获材料仍然缺乏。在各种MOF吸附材料中，二胺-Mg₂(dobpdc)（dobpdc=4,4-二氧化二苯基-3,3'-二羧酸盐）能够非常有效的吸附环境气氛的低浓度CO₂，但是合成有机配体需要高温高压条件和使用毒性试剂。此外，需要将合成的配体进行分离和提纯处理。

有鉴于此，高丽大学Chang Seop Hong等报道合成一种新型配体，拓展了MOF-74骨架结构的种类，这种新型配体构筑的MOF为M₂(hob)，其中M = Mg²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺，hob^4-=5,5′-（肼-1,2-二亚基双（甲酰亚胺））双（2-氧化苯甲酸酯）。

本文要点

(1)

M₂(hob)在室温通过含吖嗪的有机配体通过简单的缩合反应得到，将Mg₂(hob)修饰N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺和N，N’-二甲基乙二胺能够确保与低浓度CO₂发生强相互作用，因此在400 ppm CO₂分别实现了2.60, 2.49, 2.91 mmol g^–1 的吸附容量。在潮湿气氛的CO₂吸附容量比干燥条件的吸附更高，这是因为水分子有助于CO₂形成碳酸盐。

(2)

由mmen-Mg₂(hob)和聚偏二氟乙烯构成的复合物疏水膜能够在40 %湿度连续吸附7天后仍保持稳定。此外，通过单体进行一锅法合成的Mg₂(hob)能够免于分离配体，因此这个材料的合成能够方便的大规模制备。这项工作为合成Mg₂(hob)以及复合材料并且发展气体吸附技术应用。

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Jong Hyeak Choe, Hyojin Kim, Hongryeol Yun, Jintu Francis Kurisingal, Namju Kim, Donggyu Lee, Yong Hoon Lee, and Chang Seop Hong*, Extended MOF-74-Type Variant with an Azine Linkage: Efficient Direct Air Capture and One-Pot Synthesis, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c05318

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05318