文章基本信息

期刊：Transition Metal Chemistry

题目：A new MOF with high water stability and selective CO2 adsorption

摘要

采用创新性的方法，制备一例新型的MOFs材料，该材料兼具较高的水稳定性和优异的CO2吸附能力。模拟显示，结构中笼子和通道协同提供CO2结合位点是材料选择性吸附的原因。

研究背景

工业革命以来，CO2排放导致的气候变化成为全球性挑战，CO2捕获是重要解决方案。金属有机框架材料（MOFs）因高比表面积和可调结构，在CO2吸附捕获方面潜力巨大。为提高性能，Yaghi等提出多元MOFs（MTV-MOFs），通过引入不同官能团配体增强气体选择性。然而，多数MTV-MOFs需复杂合成步骤，且基于相同金属和配体的体系较少。

作者工作

本文基于金属Fe和四羧酸配体，通过一步反应直接制得多元MOFs材料1。溶剂体系内引入乙酸，与配体竞争配位，是形成多样Fe-O簇的原因。测试结果显示，该结构具有较高的水稳定性和CO2选择性吸附性能。进一步的模拟结果验证，结构中的笼子和孔道内都可以提供CO2吸附位点，是材料1具有较高吸附能力的原因。

图1 材料1的结构示意图

图2 材料1的水稳定性和气体吸附性能测试

图3 材料1的CO2模拟吸附位点

作者简介

陈聪，博士毕业于南京大学化学化工学院，主要从事稳定型金属有机骨架材料的制备及其气体吸附性质的研究。已发表的主要论文有：

Stable Amide-Functionalized Metal−Organic Framework with Highly Selective CO2 Adsorption

DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b03308

Solvents-Dependent Formation of Three MOFs from the Fe3O Cluster and 3,3′,5,5′-Diphenyltetracarboxylic Acid and Their Selective CO2 Adsorption

DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b01697

A new MOF with high water stability and selective CO2 adsorption

DOI: 10.1007/s11243-025-00643-9