近期，中國石油大學（華東）孫道峰教授團隊在晶態多孔材料分離應用研究方面取得系列進展，相關論文先後刊發在Chemical Society Review（《化學學會評論》）、Coordination Chemistry Reviews（《配位化學評論》）、Journal of the American Chemical Society（《美國化學會志》）Angewandte Chemie International Edition（《德國應用化學》）等國際著名期刊上。該系列成果得到國家自然科學基金、山東省重點研發專案等資助。
1.晶態多孔材料的結構設計及其在氣體吸附分離領域的應用。
隨著“碳達峰”、“碳中和”目標的制定，大力推進綠色分離成為研究重點。孫道峰團隊從自身優勢出發，利用結構可設計及功能可控的新型晶態多孔材料實現了多種物理性質極其相似的氣體分子在常溫常壓下的高效分離。其中結構的設計和調控是實現材料特定功能的重要前提。孫道峰教授團隊發現並報道了首例金屬-有機框架的多步固態轉化，透過熱誘導實現單晶到單晶的轉化，並捕捉到中間態，在此過程中涉及多個配位鍵的斷裂形成及金屬簇的複雜重排。這項工作為實現晶態材料的結構轉化及結構重排的研究奠定基礎。該研究成果發表在國際期刊Angewandte Chemie International Edition，IF=15.336（《德國應用化學》）上，戴昉納教授為第一作者，孫道峰教授為通訊作者。
此外，透過對結構的精確修飾，透過引入環戊二烯鈷官能團將原有的籠結構重新劃分為兩部分，形成一層類球形力面，選擇性增大對特定氣體的選擇吸附性，成功實現常溫常壓下從乙炔/乙烯/乙烷(1:1:1)三組分混合氣一步純化乙烯，助力綠色分離。該研究成果以封面論文形式發表在國際期刊Angewandte Chemie International Edition，IF=15.336（《德國應用化學》）上，博士研究生王雨桐為第一作者，孫道峰教授為通訊作者。
透過協同調整金屬成分，功能化連線基和末端配體的策略來最佳化多元金屬-有機框架（MTV-MOF）的孔環境實現了C2H2/CO2的高效分離，這種三重修飾策略可以應用於具有相似SBUs的其它MOF，從而為特定應用提供了一種定製孔環境的通用方法。該研究成果以封面論文形式發表在國際期刊Journal of the American Chemical Society，IF=15.419（《美國化學會志》），範衛東博士為第一作者，孫道峰教授和周宏才教授為共同通訊作者。
結合近年來的金屬-有機框架材料的設計思路和創新成果，團隊總結並展望了金屬-有機框架材料氣體吸附分離的研究進展，在Coordination Chemistry Reviews，IF=22.315（《配位化學評論》）上發表了題名為Isoreticular chemistry within metal–organic frameworks for gas storage and separation的綜述文章，受到了審稿人的高度評價。範衛東博士為第一作者，孫道峰教授為通訊作者。
2.晶態多孔膜材料的擴大化製備策略探索。
晶態多孔材料（Crystalline Porous Material，CPM）主要包括：分子篩（Zeolite）、金屬-有機框架（MOF）、共價有機框架（COF）和氫鍵有機框架（HOF）等，具有可設計且有序的結構、可調控的孔環境（孔徑、官能團、客體分子等），在膜分離方面具有巨大的應用潛力，但面臨著難以擴大化製備的挑戰。借鑑高分子膜的加工技術，孫道峰教授團隊利用HOF是由高可逆性氫鍵連線而成的特點，透過溶鑄法制備了首例HOF多晶膜，並研究了其壓力響應的氣體滲透效能。該研究成果以封面論文形式發表在國際期刊Angewandte Chemie International Edition，IF=15.336（《德國應用化學》）上。碩士生馮收和商豔雪為第一作者，康子曦副教授、孫道峰教授為共同通訊作者。
另外，孫道峰教授研究團隊和Svetlana Mintova教授團隊合作，設計構築了基於分子篩和二維材料氧化石墨烯（GO）的新型複合膜。易加工成膜的GO組成超薄厚度的膜主體框架，分子篩在其中作為尺寸篩分的填充粒子，使複合膜兼顧了高滲透率和高選擇性。GO的柔性特點使其可能加工成各類高效的膜元件，具有擴大製備的潛力。該研究成果發表在國際期刊Angewandte Chemie International Edition，IF=15.336（《德國應用化學》）上。碩士生孔國棟、楊歌博士和郭海玲副教授為第一作者，康子曦副教授、孫道峰教授、Svetlana Mintova教授為共同通訊作者。
結合近年來的晶態多孔膜材料的設計思路和創新成果，透過總結並展望晶態多孔膜擴大化製備的研究進展，在Chemical Society Review，IF=54.564（《化學學會評論》）上發表了題名為Scalable Crystalline Porous Membrane: Current state and Perspectives的綜述文章，康子曦副教授為第一作者，孫道峰教授和Svetlana Mintova教授為共同通訊作者。
來源：中國石油大學（華東）
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https://doi.org/10.1021/jacs.0c00805
https://doi.org/10.1002/anie.201915797
https://doi.org/10.1002/anie.201914548
https://doi.org/10.1002/anie.202010549
https://doi.org/10.1002/anie.202100782
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.213968
https://doi.org/10.1039/D0CS00786B
