具有缺陷
金属有机框架(MOF)的复合膜连接了MOF拓扑改性、MOF-聚合物界面工程和复合材料功能化等新兴领域。虽然有缺陷的 MOF 可以通过热处理或
化学处理来制造,但分级 MOF 结构与其在聚合物膜基质中的性能之间的关系迄今为止尚未得到研究。在这里,我们展示了基于调制剂
富马酸盐的 MIL-53(Al) 微波合成工艺如何产生有缺陷的 MOF。这种
配体置换过程导致材料具有分级孔隙率,从而产生更高的介孔体积和布朗斯台德酸度,而不会影响晶体结构和 pH 稳定性。与
化学计量比相比,增加反应时间会导致更有效的缺陷产生。随后将有缺陷的MOF掺入聚
乙烯醇渗透蒸发膜中,可以有效提高浓盐
水处理中的淡
水生产率,脱盐率为>99.999%。该膜还具有良好的长期运行稳定性和有效的防污性能。我们提供的证据表明,MOF 表面的拓扑工程与其在聚合物基体中的物理和
化学行为有关,这开启了 MOF 缺陷工程在聚合物基体中实现选择性分离、催化和传感的可能性。