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一个月内连发Science和Nature,这个课题组太强了!

2022/7/8 10:48:41  阅读:249 发布者:

Mohamed Eddaoudi,沙特阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)化学系杰出教授,先进膜与多孔材料研究中心主任。

1996年,巴黎狄德罗大学-巴黎第七大学,化学博士;

1992年,巴黎狄德罗大学-巴黎第七大学,化学硕士;

1991年,IbnouZohr大学(摩洛哥),化学学士。

研究方向:气体吸附、金属有机骨架、催化、纳米材料、传感器、二氧化碳捕获、薄膜、气体分离、气体储存。

Eddaoudi教授的研究活动主要是针对从分子构建模块设计和合成功能固态材料的新策略,并促进对材料的结构-性能关系的理解。他在KAUST的团队致力于开发定制MOFs,解决我们最具挑战性和持久的社会需求,例如:

1. 清洁能源替代品:开发可在室温和中压下存储足够量H2的定制MOFs

2. 减少温室气体排放:开发可封存大量二氧化碳的定制的、具有成本效益的MOFs

3. 修复化学和生物威胁:构建可以快速检测和修复危及生命的有毒试剂(即化学和生物战剂)的高级MOFs

20226月,Mohamed Eddaoudi收获了一篇Science和一篇Nature,这种连发的情况,在科学界实在是少见!

1

62日,Mohamed Eddaoudi课题组在Science上发表文章,Rational design of mixed-matrix metal-organic framework membranes for molecular separations,利用对混合基质金属有机框架(MOF)膜的理性设计来实现分子的分离。

作者报告了基于三个互锁标准构建混合基质MOFMMMOF)膜的概念:

i)具有最佳孔径和形状、功能以及主体-客体相互作用的MOF填料AlFFIVE-1-Ni,选择性地增强H2SCO2扩散,同时排除CH4

ii)沿着001晶面方向将MOF晶体形态定制成高长径比(001)纳米片,提供1D通道的最大暴露,并促进纳米片-聚合物相互作用,从而导致高纳米片负载;

iii(001)纳米片在聚合物基体中的近距离面内(面对面)排列,将单个纳米片的分子分离特性转化为均匀[001]取向的宏观MMMOF膜。

本文使用水解稳定的氟化AlFFIVE-1-Ni (KAUST-8)作为吸附剂,对H2S/CH4CO2/CH4表现出良好的分离性能。该MOFH2SCO2具有良好的吸附分离性能,对H2S具有较高的化学稳定性。此外,AlFFIVE-1-Ni(具有一维通道的MOF)作为薄膜填料,被定制为具有明确的晶体学方向的纳米薄片,以最大限度地暴露了一维通道的表面。

这些特性使AlFFIVE-1-Ni成为MMMOF膜中潜在的分子筛填料,有效地进行气体分离,用于天然气升级。

2

622日,Mohamed又一篇Nature上线!

要使用天然气作为煤炭和石油的原料替代品,其主要成分甲烷需要高纯度分离。特别是,氮稀释了天然气的加热值,因此对去除至关重要。然而,氮的惰性及其在动力学尺寸、极化性和沸点方面与甲烷的相似性对开发节能除氮工艺构成了特殊挑战。

在这里,作者报告了一种基于富马酸盐(fun)和介孔酸盐(mes)的混合连接剂金属-有机框架(MOF)膜,Zr-fum67-mes33-fcu-MOF,其孔径形状专门用于有效去除天然气中的氮。故意在母三叶草形状的孔的孔径中引入不对称导致形状不规则,阻止四面体甲烷的运输,同时允许线性氮渗透。Zr-fum67-mes33-fcu-MOF膜在高达50 bar的实际压力下表现出创纪录的氮/甲烷选择性和氮渗透率,从天然气中去除二氧化碳和氮。

技术经济分析表明,与低温蒸馏和基于胺基的二氧化碳捕获相比,这种膜有可能将除氮的甲烷净化成本降低约66%,同时去除二氧化碳和氮气降低约73%

链接

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe0192

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04763-5

转自:科研绝技

文章来源于微算云平台 ,作者ABC

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