中國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院大連化(hua)學(xue)物理研(yan)(yan)(yan)究(jiu)所楊維(wei)慎、李硯(yan)碩研(yan)(yan)(yan)究(jiu)員帶(dai)領的(de)(de)團(tuan)隊(dui)近日(ri)在美國(guo)(guo)《科(ke)學(xue)》雜(za)志(zhi)上(shang)發表了(le)題為“Metal-organic framework nanosheets as building blocks for molecular sieve membranes” (Science 2014 (346) 1356-1359)（詳(xiang)情點擊：）的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)成(cheng)果，該團(tuan)隊(dui)在國(guo)(guo)際上(shang)首次(ci)合成(cheng)了(le)二維(wei)金屬-有(you)機框架（Metal-organic frameworks, MOFs）的(de)(de)單分(fen)(fen)子(zi)層厚度(du)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)篩納米片。據悉，此(ci)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)借(jie)助(zhu)了(le)康(kang)塔儀器(qi)公司先進(jin)的(de)(de)Autosorb氣體吸附(fu)分(fen)(fen)析(xi)儀，該儀器(qi)為研(yan)(yan)(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)準確提(ti)供了(le)分(fen)(fen)子(zi)篩納米片的(de)(de)比表面積和孔結構信息。

    該研究團隊選(xuan)取(qu)已有(you)廣泛研究的(de)(de)二維沸石咪唑酯骨架(jia)ZIF-7，將(jiang)其通(tong)過(guo)水(shui)熱處(chu)理而得到二維層狀骨架(jia)母體Zn2(bim)4，接下來使用超(chao)低(di)功率濕法球磨與超(chao)聲分(fen)(fen)(fen)散技術，國際(ji)上首次獲得單分(fen)(fen)(fen)子(zi)層厚度（～1nm）的(de)(de)MOFs分(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)納米(mi)(mi)片。厚度 < 5nm的(de)(de)超(chao)薄分(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)膜(mo)則在此基礎上通(tong)過(guo)熱組裝法被成功合成。該納米(mi)(mi)片分(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)膜(mo)的(de)(de)H2/CO2（含量比(bi)50：50）分(fen)(fen)(fen)離系(xi)數達(da)到200以上，H2透(tou)量達(da)到2000 GPUs以上，是(shi)迄(qi)今為止(zhi)報道的(de)(de)具有(you)最高(gao)H2/CO2分(fen)(fen)(fen)離性能(neng)的(de)(de)膜(mo)材料(liao)。

    該(gai)研(yan)究在使(shi)用(yong)(yong)Zn2(bim)4制(zhi)備Zn2(bim)4分(fen)子篩納(na)(na)米(mi)片(pian)(pian)（以(yi)下簡稱納(na)(na)米(mi)片(pian)(pian)）時，使(shi)用(yong)(yong)Autosorb氣體吸(xi)(xi)(xi)附分(fen)析儀分(fen)別測試了(le)Zn2(bim)4與納(na)(na)米(mi)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)N2（77K）吸(xi)(xi)(xi)脫附等溫(wen)線(xian)。結果表明(ming)納(na)(na)米(mi)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)BET比表面積（112.4 m2/g）遠高于Zn2(bim)4（19.9 m2/g），并(bing)且納(na)(na)米(mi)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)脫附等溫(wen)線(xian)屬于IUPAC分(fen)級(ji)的(de)(de)(de)Type-II型吸(xi)(xi)(xi)附等溫(wen)線(xian)、H4類脫附回滯環(huan)，這說明(ming)了(le)材料中存在納(na)(na)米(mi)片(pian)(pian)堆積產生的(de)(de)(de)狹縫形裂隙孔。

    Autosorb氣體(ti)吸附分析(xi)儀(yi)在這(zhe)項具(ju)有重(zhong)大開創(chuang)性意義的(de)研(yan)究中，通過表征BET比表面積(ji)的(de)變(bian)化，證明了(le)這(zhe)種世界首次合成(cheng)出來的(de)納米片的(de)生(sheng)成(cheng)，更有力的(de)表明了(le)納米片堆積(ji)的(de)存在形式，驗證了(le)科(ke)研(yan)團隊的(de)合成(cheng)預想(xiang)。這(zhe)說(shuo)明，美國(guo)康塔(ta)儀(yi)器(qi)公司(si)的(de)Autosorb系列儀(yi)器(qi)一向具(ju)備的(de)為(wei)客(ke)戶提供穩(wen)定、可(ke)靠的(de)多孔材(cai)(cai)料分析(xi)表征的(de)能力，為(wei)先進材(cai)(cai)料研(yan)究提供了(le)強有力的(de)保障。

需要(yao)特別注(zhu)意的(de)是，由(you)于實驗室中先進材料往往不容(rong)易大量制備，該(gai)氣(qi)體(ti)吸附測試所使用的(de)樣品(pin)量非常小。在(zai)這種條(tiao)件下Autosorb氣(qi)體(ti)吸附分析(xi)儀仍(reng)然可(ke)以準確的(de)測定出研究者所需要(yao)的(de)信(xin)息(xi)，為(wei)本公司(si)的(de)獨到技術提供了突出例子。