Acta Chimica Sinica ›› 2021, Vol. 79 ›› Issue (7): 869-884.DOI: 10.6023/A21030099 Previous Articles     Next Articles

Review

二维金属-有机骨架膜的制备及其在分离中的应用

吕露茜a, 赵娅俐a, 魏嫣莹a,*(), 王海辉b,*()   

  1. a 华南理工大学化学与化工学院 广州 510640
    b 清华大学化学工程系 北京 100084
  • 投稿日期:2021-03-19 发布日期:2021-06-21
  • 通讯作者: 魏嫣莹, 王海辉
  • 作者简介:

    吕露茜, 2019年本科毕业于华南理工大学, 目前在华南理工大学化学与化工学院魏嫣莹老师膜科学与能源材料研究组开展研究工作, 研究方向是金属-有机骨架材料应用于气体分离.

    赵娅俐, 2018年本科毕业于湖南工程大学, 目前在华南理工大学化学与化工学院魏嫣莹老师膜科学与能源材料研究组开展研究工作, 研究方向是金属-有机骨架膜应用于分离.

    魏嫣莹, 女, 华南理工大学化学与化工学院研究员. 2008年本科毕业于太原理工大学, 2013年博士毕业于华南理工大学. 2015年加入华南理工大学化学与化工学院王海辉老师课题组, 开展研究. 研究方向为无机膜分离(二维膜、MOF膜、混合导体膜)和催化膜反应器. 在国际化学、化工领域权威期刊发表SCI论文65篇, 第一或通讯作者身份发表42篇. 合作申请中国发明专利33项, 授权11项.

    王海辉, 男, 清华大学化学工程系教授. 1998年本科毕业于安徽工业大学, 2003年博士毕业于中国科学院大连化学物理研究所. 2013年加入华南理工大学化学与化工学院, 成立膜科学与能源材料研究组, 开展研究. 2021年入职清华大学化工系. 研究方向为膜分离与膜催化, 新能源与器件. 在国际化学、化工领域权威期刊发表SCI论文220余篇, 论文被引用16400余次, H因子: 67. 申请中国发明专利50余件, 获得授权28件, 欧洲专利2件, 授权1件.

  • 基金资助:
    国家自然科学基金(22022805); 国家自然科学基金(22078107)

Preparation of Two-Dimensional Metal-Organic Framework Membranes and Their Applications in Separation

Luxi Lyua, Yali Zhaoa, Yanying Weia(), Haihui Wangb()   

  1. a School of Chemistry & Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
    b Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2021-03-19 Published:2021-06-21
  • Contact: Yanying Wei, Haihui Wang
  • Supported by:
    National Natural Science Foundation of China(22022805); National Natural Science Foundation of China(22078107)

Membrane separation is very promising in solving energy and environmental challenges of separation process, and it has developed rapidly in recent decades. Metal-organic frameworks (MOFs) are a new type of microporous material with adjustable pores with uniform size, thus MOF membranes show promising potential for separation applications. With the rapid development of two-dimensional (2D) materials, 2D MOF membranes constructed with 2D MOF nanosheets, have attracted increasing attentions, where the pores of MOF could achieve molecular sieving, while both the nanochannels between the nanosheets and the pores of MOF nanosheets would provide mass transfer pathway for fast permeation. Therefore, 2D MOF membranes are expected to show both high permeability and selectivity, which might become a kind of high-performance membrane for industrial separations.

Key words: membrane separation, metal-organic framework, two-dimensional membrane, nanosheet