可液态加工的金属有机框架（MOF）玻璃重新定义了节能碳捕集膜的理想材料。然而，MOF玻璃膜仍存在孔隙连通性差、孔隙率不足和耐压性差的问题，阻碍了膜技术在烟气脱碳、天然气纯化等方面的可持续应用。

  针对上述难题，哈尔滨工业大学邵路教授团队受自然界蜘蛛丝结构启发，合成了一类全新高分子编织金属有机框架（pw-MOF）玻璃膜材料体系（图1）。该膜通过协同分子筛分和吸附选择实现了优异的CO₂/N₂和CO₂/CH₄分离性能，超过了最新气体分离上限。并且高分子组分可有效调控膜材料的有机特性，而编织结构则能稳固框架稳定性，这使得原本脆性的玻璃膜展现出前所未有的机械性能。

  2025年12月31日，相关研究成果以“合成聚合物编织金属-有机框架玻璃膜用于超强耐压碳捕获（Synthesizing Polymer Woven Metal-organic Framework Glass Membranes for Exceptional Pressure-tolerant Carbon Capture）为题发表在JACS。

图1、pw-MOF玻璃膜合成示意图

  通过二维¹³C-¹H异核关联谱、固态核磁共振¹³C自旋晶格弛豫及正电子湮没寿命谱等先进表征技术（图2），证实了高分子编织结构最大程度减少熔融淬火过程中晶格应变现象，从而改善MOF玻璃膜固有的低孔隙率缺陷。此外，杂化编织产生的异质界面使该材料在熔融过程中同步触发多功能纳米界面分离机制，从而沿高分子主链构建出具有梯度极性吸附域的连续亚纳米级气体传输通道，实现了对动力学传质通道与热力学极性吸附位点的协同调控，为碳捕获等应用开辟了新路径。

图2、熔融过程中原位结构演化

  哈工大为论文第一通讯单位，哈工大博士生杨延为论文第一作者，邵路教授，姜旭助理研究员和爱丁堡大学Cher Hon Lau副教授为论文共同通讯作者，哈工大刘威豪，郭磊，郝婧妍，华中科技大学朱斌博士，新加坡国立大学张岁副教授，布法罗大学林海清教授参与相关研究工作。本工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中央高效基本科研业务费等项目资助。

  论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c17503

  邵路教授主页：http://homepage.hit.edu.cn/shaolu?lang=zh

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