JACS：多元金属有机框架中的宽可调大气集水

Nanoyu

2022-11-30

作为最新集水材料MOF-303 {[Al(OH)(PZDC)]（其中PZDC2是1Hpyrazole-3，5-二羧酸酯）的衍生物，多元金属有机框架(MOF)的开发被证明是产生适合给定环境条件的高效水吸附剂的有力工具。

近日，加州大学伯克利分校Omar M. Yaghi强调了MOFs的多元制造策略如何控制孔的亲水性，进而控制再生温度和热量，以及MOF运行的湿度临界值。

文章要点

1）MOF-303 {[Al(OH)(PZDC)]鉴于PZDC^2-连接体的N(H)基团是水分子的主要吸附位点，并且这种相互作用的强度在孔隙内水结构的形成中起着关键作用，研究人员试图通过在MOF主链中引入噻吩-2，5-二羧酸酯(TDC2^2-)和PZDC^2-来调节这些位点的亲水性。

2）基于这两个接头，九个多元PT-MOF（[Al(OH)(PZDC)_1-x(TDC)_x]），覆盖了整个接头混合范围（x = 0、0.125、0.25、0.375、0.5、0.625、0.75、0.875和1）。这些化合物是在溶剂热和基于回流的条件下制备的，并且它们的结构、组成和孔隙率得到完全表征。

3）该PT-MOF系列表现出的水吸附行为揭示了多变量策略的威力，其中可以(I)调节和获得MOF运行的更宽范围的相对湿度，以及(ii)提供更具能量效率的水收集过程。这两个发现远远超过了已经报道的，并且适用于干旱条件下的集水。此外，研究人员证明了这些多元化合物在水中千克级的可扩展性，并且使用容易获得的起始材料具有优异的时空产率。

参考文献

Zhiling Zheng, et al, Broadly Tunable Atmospheric Water Harvesting in Multivariate Metal−Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c09756

https://doi.org/10.1021/jacs.2c09756