中(zhong)國科學(xue)院(yuan)大連化學(xue)物(wu)理研(yan)究(jiu)(jiu)所楊(yang)維慎、李硯(yan)碩(shuo)研(yan)究(jiu)(jiu)員帶(dai)領的(de)團隊近日在美國《科學(xue)》雜志上(shang)發表了題為“Metal-organic framework nanosheets as building blocks for molecular sieve membranes” (Science 2014 (346) 1356-1359)（詳(xiang)情點擊：）的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)成果，該(gai)團隊在國際上(shang)首次合成了二(er)維金屬-有機框架(jia)（Metal-organic frameworks, MOFs）的(de)單分子層(ceng)厚度的(de)分子篩(shai)納米片。據(ju)悉，此研(yan)究(jiu)(jiu)借助了康(kang)塔儀(yi)器公司先進的(de)Autosorb氣體吸附分析儀(yi)，該(gai)儀(yi)器為研(yan)究(jiu)(jiu)團隊準(zhun)確提供了分子篩(shai)納米片的(de)比表面積和孔結構(gou)信息。
該研究團隊選取已(yi)有廣泛研究的(de)二(er)維沸(fei)石咪(mi)唑酯骨架ZIF-7，將其通(tong)過(guo)水熱處理(li)而(er)得到(dao)二(er)維層(ceng)狀(zhuang)骨架母(mu)體Zn2(bim)4，接下來使用超(chao)低功率濕法(fa)球(qiu)磨與超(chao)聲分(fen)散技(ji)術，國際(ji)上首次獲得單分(fen)子層(ceng)厚(hou)(hou)度(du)（～1nm）的(de)MOFs分(fen)子篩納米片。厚(hou)(hou)度(du) < 5nm的(de)超(chao)薄(bo)分(fen)子篩膜(mo)則在此基礎(chu)上通(tong)過(guo)熱組裝法(fa)被成功合(he)成。該納米片分(fen)子篩膜(mo)的(de)H2/CO2（含量(liang)比50：50）分(fen)離系數達(da)到(dao)200以(yi)上，H2透量(liang)達(da)到(dao)2000 GPUs以(yi)上，是迄今(jin)為止報道的(de)具有最高H2/CO2分(fen)離性能(neng)的(de)膜(mo)材料。
該研(yan)究在(zai)使(shi)用Zn2(bim)4制(zhi)備Zn2(bim)4分(fen)子篩納(na)米(mi)片(pian)（以下簡(jian)稱(cheng)納(na)米(mi)片(pian)）時，使(shi)用Autosorb氣(qi)體吸附分(fen)析儀分(fen)別測試了Zn2(bim)4與納(na)米(mi)片(pian)的(de)N2（77K）吸脫(tuo)附等(deng)溫線。結果表(biao)明納(na)米(mi)片(pian)的(de)BET比表(biao)面積（112.4 m2/g）遠高于Zn2(bim)4（19.9 m2/g），并且納(na)米(mi)片(pian)的(de)吸脫(tuo)附等(deng)溫線屬于IUPAC分(fen)級的(de)Type-II型吸附等(deng)溫線、H4類脫(tuo)附回(hui)滯環，這(zhe)說明了材(cai)料中存在(zai)納(na)米(mi)片(pian)堆積產生的(de)狹縫形裂隙孔。
Autosorb氣(qi)體吸附(fu)分(fen)析儀在這(zhe)項具有(you)(you)重大開創性意義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究中(zhong)，通過表(biao)(biao)征BET比表(biao)(biao)面(mian)積(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化，證明(ming)了這(zhe)種世界首次(ci)合成(cheng)出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納米片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生成(cheng)，更有(you)(you)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)明(ming)了納米片堆積(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在形式，驗證了科研(yan)團(tuan)隊(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)預想(xiang)。這(zhe)說明(ming)，美國(guo)康塔儀器公司的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Autosorb系列儀器一向具備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)(wei)客戶提供(gong)穩定、可靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多孔材料分(fen)析表(biao)(biao)征的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力，為(wei)(wei)先進材料研(yan)究提供(gong)了強有(you)(you)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保障。
需(xu)要特別注意(yi)的(de)是，由(you)于實(shi)驗室(shi)中先進材(cai)料往(wang)往(wang)不容易大量制(zhi)備，該(gai)氣體(ti)吸附測試所(suo)使用的(de)樣品量非常小。在這種條件下Autosorb氣體(ti)吸附分析(xi)儀(yi)仍然(ran)可(ke)以準確的(de)測定出(chu)研究者所(suo)需(xu)要的(de)信息，為本公(gong)司的(de)獨到技術提供了(le)突出(chu)例子。
