近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員楊維慎、研究員班宇杰團隊提出“MOF分子篩膜動態應力缺陷自適應修復”新概念，將膜預先置于風險性的水熱環境中挑戰其耐受極限，迫使應力缺陷充分暴露。并且，其在相同化學環境中同步耦合生長納米粒子，通過動態新生缺陷處的養分毛細富集實現納米粒子定位生長，形成精準的自適應修復區域，在不損失分離性能的前提下，顯著提升膜的分離耐久性。相關成果發表在《科學進展》上。
分子篩膜是由分子篩晶粒緊密堆砌形成的連續、致密薄層。局部和偶然的晶體扭轉與邊緣位錯將形成亞穩態連接的晶間結構。在分離過程中，高溫、高壓、真空等化學和機械載荷將誘發膜內應力缺陷，極大削弱分子篩膜的耐久性與分離可靠性。
為解決上述挑戰，團隊提出了“MOF分子篩膜動態應力缺陷自適應修復”新概念，解決了膜內應力缺陷形成和納米粒子生長修復的時空同步問題，在不改變膜厚的情況下最大程度控制修復區域，且修復區域形狀可根據應力缺陷類型自適應調節，實現“點對點”精確修復。修復后的MOF分子篩膜可實現多種共沸液體化學品（如乙醇、異丙醇、吡啶、乙腈等）脫水精制，在多種分離環境中表現出顯著提升的耐久性，例如，對代表性共沸乙醇體系穩定分離超600小時，相比修復前提高10倍。
相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.ado7331? ?
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