基于网状化学策略构建高配位密度配体的锆基超微孔金属有机框架及其烃类异构体分离应用

来自国际团队的研究人员针对超微孔材料设计难题，通过网状化学方法将八齿/六齿间苯二甲酸配体与低连接数Zr6 节点组装，成功构建了10种可调孔结构的锆基MOFs。HIAM-802和HIAM-601展现出基于支链差异的己烷异构体高效筛分性能，突破性实验结合DFT计算揭示了分子排阻机制，为工业烃类分离提供了新材料范式。

　　

在分子筛分领域，超微孔固体材料犹如精密分子筛网，其孔径均匀性直接决定了对相似理化性质分子的识别能力。研究团队巧妙运用网状化学(reticular chemistry)设计策略，将具有高配位密度的八齿/六齿间苯二甲酸配体与连接数仅为4-8的Zr₆
金属节点组装，构建出包含HIAM-802和HIAM-601在内的十种锆基MOFs家族。这些材料展现出可编程的孔道结构——就像定制化分子陷阱，通过精确调控配体几何构型与功能基团，实现了0.5-1纳米范围的超微孔精准构筑。突破性实验证实，该材料能像分子分拣机般高效分离己烷异构体，其分离效率源自对支链分子立体构型的精准识别。密度泛函理论(DFT)计算进一步解码了这种"分子识别指纹"，揭示出孔径尺寸与吸附能垒的定量关系，为工业级烃类纯化提供了新一代智能吸附剂设计方案。