金属有机骨架膜的制备与应用进展

膜分离技术因其高效节能的特点,被认为是最有前景的分离技术之一。由于众多待分离的混合组分在物理性质（如尺寸）上极为接近,实现精确的膜分离仍具有极大的挑战。金属有机骨架材料具有孔径精确可调、孔隙率高等优点,使其有望实现对尺寸相近分子的精确筛分,因此可以作为理想的膜材料。本文对传统的多孔膜材料进行了比较,并对基于金属有机骨架材料的多孔膜进行了分类,包括支撑型金属有机骨架膜和混合基质膜。同时,系统地总结了两大类金属有机骨架膜的制备方法及其发展历程,对先进的膜制备技术进行了展望;总结了金属有机骨架膜在气体分离、纳滤及海水淡化、渗透汽化等方面的应用。最后,针对支撑型金属有机骨架膜提出了改善其透量和选择性的思路。     

二维沸石纳米片的合成及其分离膜研究现状

二维(2D)纳米片堆叠构建的层状分离膜的出现为下一代高效膜分离技术开辟了新途径.2D沸石纳米片具有纳米级别的厚度及较大的横纵比，其面内规整孔道为分子传质提供了丰富的路径，并可有效缩短传统无孔纳米片堆叠构筑的二维膜内分子绕行的传质路径，有望用于制备具有优异分离性能的二维材料膜.本文综述了2D沸石纳米片的合成方法及沸石纳米片膜的研究进展，重点介绍了2D沸石纳米片合成方法，包括表面活性剂辅助合成、沸石层状前驱体剥离和Assembly-disassembly-organization-reassembly(ADOR)法，以及2D沸石纳米片膜的制备方法及其在膜分离中的应用，最后对该领域当前的技术局限性和未来的研究方向进行展望.     

二维膜的精密构筑和结构调控策略综述

膜分离技术效率高、能耗低，在水处理和气体分离等领域有重要应用。二维膜是一类新兴的分离膜，由高横纵比的二维纳米片组装而成，成膜容易、力学性能好、结构可设计、可调控；在实验室范围内实现了有机溶剂脱水、纳滤、离子截留、气体筛分等领域的高效分离，有望突破传统分离膜的性能上限；但目前对二维膜的研究仍处于初期阶段。如何对二维膜进行精密构筑和结构调控，以优化其分离性能，使之针对不同的分离体系、在各分离尺度达到理想的分离效果仍具挑战。面对如何提高二维膜的渗透性、选择性和稳定性这三项性能评价指标，本文综述了系列二维膜的精密构筑和结构调控方法，包括离子交联、客体材料插层、表面改性等，分别从二维膜的层间距调控、二维纳米片相互作用关系的调节、二维膜的通道有序性等方面设计与构筑二维膜的分离通道，以实现二维膜分离性能的全面提升。