NUS-36金属有机框架膜：高效甲醇/有机混合物分离的创新突破

本文首次报道了NUS-36金属有机框架（MOF）膜的制备及其在甲醇（MeOH）与甲苯（Tol）、碳酸二甲酯（DMC）、甲基叔丁基醚（MTBE）等有机混合物高效分离中的应用。通过优化金属/配体比例，该膜展现出超微孔精准筛分特性，分离因子高达1.04×104（MeOH/MTBE），通量达1.50 kg·m?2·h?1，且具备120小时连续运行的稳定性，为化工分离领域提供了节能高效的膜技术解决方案。

　　

Highlight

NUS-36金属有机框架（MOF）膜首次实现甲醇（MeOH）与有机混合物的高效分离！通过精准调控锆金属节点与乙炔二羧酸（ADC）配体的比例，我们成功制备出具有3.6 ?理论孔径的bcu拓扑结构膜。这种"分子筛"能让MeOH（动力学直径3.80 ?）自由通过，同时将甲苯（Tol，5.90 ?）、碳酸二甲酯（DMC，4.96 ?）等大分子拒之门外。

Materials

实验采用八水合氯氧化锆（ZrOCl₂·8H₂O）为金属源，以甲酸（FA）作为调控剂，在α-Al₂O₃基底上水热生长。与传统锆基MOF合成不同，本方法仅需水作为溶剂，避免了有毒DMF的使用，更符合绿色化学理念。

Characterization of NUS-36 powders

X射线衍射（XRD）图谱与标准NUS-36完美匹配（图2a），¹H核磁共振（NMR）显示配体完全参与配位。扫描电镜（SEM）观察到均匀的八面体晶体，氮气吸附测试证实其具有典型的微孔特征。

Conclusion

这项研究开创性地证明：通过优化合成配比，NUS-36膜能实现MeOH/Tol体系8.90×10³的超高分离因子，以及1.50 kg·m^?2·h^?1的工业级通量。更令人振奋的是，该膜在MeOH/MTBE体系中分离因子突破1万大关，且连续运行5天性能无衰减，为化工分离领域树立了新标杆！