近日,我校化学与环境工程学院付昱教授研究团队在美国化学会ACS旗下Nature Index期刊、中国科学院一区期刊《Inorganic Chemistry》上发表了题为“Fabrication ofHierarchically Porous Metal-Organic Framework Films by an In Situ Impregnation Conversion Method”的学术论文。四川轻化工大学为该论文的第一作者单位和通讯作者单位。翟旭博士为第一作者、付昱教授为通讯作者。研究团队创新性地提出原位浸渍转化策略,成功实现了Cu(OH)2@PVA前驱体膜向Cu-BTC膜的可控转化,制备出具有多级多孔结构与自支撑的MOF膜材料。
针对传统MOF薄膜制备中活性位点受限、自支撑性差等关键问题,研究团队开发了一种温和、可控的原位浸渍转化方法。该方法基于“软喷雾”技术预先构筑Cu(OH)₂@PVA复合膜,再将其浸渍于含均苯三甲酸(BTC)的溶液中,实现Cu(OH)2向CuBTC MOF的原位转化。该过程以室温条件完成,无需额外模板去除步骤,操作简便、绿色环保,具备良好的可规模化潜力。N₂吸附-脱附等温线呈现IV型等温线与H4型滞后环,介孔孔径集中分布于3.68 nm。PXRD证实了CuBTC晶体的成功形成。此外,薄膜厚度可通过调节Cu²⁺喷雾量在14.48 μm至55.56 μm范围内灵活调控,满足不同应用场景对机械强度与催化效率的需求。
该研究为高性能MOF膜的可控制备提供了新思路,实现了多级多孔结构MOF膜的可控构筑。所制备的HP-MOF膜在催化膜反应器等领域展现出广阔的应用前景。未来,团队将继续探索该策略在其他MOF体系中的普适性,推动其在气体分离、催化转化等方向的应用。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.5c05783
【复审:张国成 终审:许筠柱】



