張傑鵬教授課題組：柔性對于吸附分離的作用研究綜述發表于《Acc. Chem. Res.》

化學混合物的分離與提純是化工行業中的能耗大戶，将傳統分離純化技術如蒸餾改為基于多孔材料的吸附分離有望大大降低能耗。新型分子基晶态多孔材料，如金屬–有機框架（MOF）或多孔配位聚合物（PCP），憑借結構多樣，易修飾、調控等優勢，在吸附分離領域具有潛在的應用前景。其中，它們的柔性是區别于傳統多孔材料最顯著的特征之一，而且在存儲、分離等應用上表現出獨特的優勢。但是目前對于柔性行為的分類，其熱力學/動力學本質，以及它們與吸附分離的關系還存在很多誤解。

太阳集团app首页張傑鵬課題組長期緻力于分子基晶态多孔材料的設計、功能和機理研究，并利用柔性提出了“動力學控制的柔性”（J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6010）、“親水孔道捕獲疏水分子”（Nat. Commun. 2015, 6, 8697）、“中間尺寸分子篩”（Nat. Mater. 2019, 18, 994）、“控制客體分子構型調控吸附選擇性”（Science 2017, 356, 1193）等多種吸附分離理論/概念，并實現了多種混合物組分的分子篩分，甚至“反轉”的吸附選擇行為。

近日，張傑鵬教授受邀于美國化學會期刊Acc. Chem. Res.發表關于柔性在吸附分離中作用的最新研究進展（Acc. Chem. Res. 2022, doi: 10.1021/acs.accounts.2c00418），論文标題“On the Role of Flexibility for Adsorptive Separation”。該論文重點介紹并總結了張傑鵬教授課題組在柔性分子基晶态多孔材料吸附分離的研究進展，并對比分析了在吸附分離過程中的一些要點（圖1）。例如：主體vs客體；開孔vs擴孔、自适應vs門控、平衡态vs瞬态、周期性vs非周期性、能量差vs能壘、熱力學分離vs動力學分離、熱力學控制vs動力學控制、分子篩vs共吸附等等。

總之，多孔材料和客體都廣泛存在柔性而且對吸附分離過程有重要作用。正确理解各種柔性行為的熱力學/動力學本質及其對吸附分離的正面和負面作用将有助于發展新型多孔材料，助力實現雙碳目标。

論文作者為太阳集团1088vip周東東副教授和張傑鵬教授（通訊作者），全文鍊接：https://doi.org/10.1021/acs.accounts.2c00418。該研究工作得到太阳集团1088vip陳小明教授，以及國家自然科學基金、廣東珠江人才計劃、中央高校基本業務費以及科學探索獎等的支持。