具有增强驻极体性能的金属-有机框架，用于选择性静电分离

《Journal of the American Chemical Society》：Metal–Organic Frameworks with Enhanced Electret Capability for Selective Electrostatic Separation

本研究利用缺陷工程ZIF-8通过电化学极化将其引入聚合物基质，构建高性能驻极体材料。其刚性有序框架和丰富官能团有助于稳定取向偶极并提升电荷捕获密度及保持率，表面电位14天后保持97.4%，对血清中LDL/HDL选择性达63.5，吸附能力487.6 mg/g，生物安全性优异，为DNA纯化、锂提取和蛋白质分离提供新策略。

　　

静电分离在生物分离、能量转换和水处理中起着关键作用。静电极化是一种有效的方法，可以在驻极体中注入和捕获准永久性电荷，从而促进静电分离。然而，同时提高电荷密度并抑制电荷耗散仍然是一个挑战，因为这两者对于实现稳定和高效的分离至关重要。在此研究中，我们通过静电极化将经过缺陷工程处理的沸石咪唑框架（ZIFs）引入聚合物基质中，制备出高性能的驻极体。这些具有刚性且有序结构的框架富含多种功能基团，有助于稳定重新定向的偶极子，并在引入结构缺陷后增强电荷陷阱的稳定性，从而提高电荷密度和电荷保留能力。含有缺陷的ZIF-8复合薄膜在14天后仍能保持97.4%的表面电位，并对电正性低密度脂蛋白（LDL）表现出优异的吸附性能，其吸附量为487.6 mg/g；在血清中的LDL与高密度脂蛋白（HDL）选择性比达到63.5，超过了以往报道的材料的性能，同时还展现了良好的生物安全性。这种基于缺陷诱导的驻极体增强策略为设计先进的静电吸附剂提供了思路，可用于DNA纯化、锂提取和蛋白质分离等应用。