基于胶束定向组装的核壳结构UiO-66-NH2吸附剂在腺苷识别与分离中的应用研究

本文创新性地采用双表面活性剂（ODMB/F127）介导的胶束定向组装策略，成功构建了具有多壳层结构的氟化UiO-66-NH2金属有机框架（MOF）材料。该材料通过引入氟化配体（BDC-F）显著提升了水稳定性和疏水性，对单磷酸腺苷（AMP）展现出767.51?μmol·g?1的高吸附容量，且在复杂生物基质（如人尿样）中保持优异的选择性（>75%循环效率）。研究为生物活性核苷分离提供了兼具高容量、快速传质和操作稳定性的新型吸附剂设计方案。

　　

亮点

本研究通过创新的胶束导向组装技术，开发出具有多壳层结构的UiO-66-NH₂吸附剂，其独特设计显著提升了腺苷类化合物的捕获效率。

多壳层UiO-66-NH₂吸附剂的设计与制备

如图1a所示，合成过程采用双胶束模板系统（ODMB和F127）控制层级结构。在自组装过程中，ODMB中的羧酸盐基团与锆簇（Zr clusters）的配位能力远强于F127亲水片段与Cl^-/Zr物种的静电作用，使得ODMB优先引导不稳定核的形成。通过乙酸选择性蚀刻后，最终获得具有中空介孔壳层的多壳层纳米颗粒。这种"壳-腔-壳"结构不仅增大了比表面积（达892?m²·g^-1），其机械应力分散特性还显著提升了材料在再生过程中的结构完整性。

结论

该研究证实，通过精确调控双表面活性剂（ODMB/F127）和乙酸蚀刻工艺，可成功构建层级多壳层UiO-66-NH₂吸附剂。氟化配体（BDC-F）的引入使Zr⁴⁺溶出量降低至12.28?mg·L^-1，同时优化了表面疏水性。所得材料对AMP展现超高吸附容量（767.51?μmol·g^-1），在5次吸附-脱附循环后仍保持75%以上效率，为生物活性分子分离提供了新一代稳定高效的MOF基解决方案。