中国科学院大连化学物理研究所杨维慎研究员及其团队在二维金属有机骨架（2D MOF）分离膜的前沿研究领域取得了突破性进展。该成果为高性能分离膜材料的设计与制备提供了新的思路，有望在能源、环境和化工分离等关键领域产生深远影响，彰显了我国在材料科学基础研究方面的创新实力。
金属有机骨架材料因其高度有序的孔道结构、巨大的比表面积和可调变的化学性质，在气体分离、液体渗透、催化等领域展现出巨大潜力。其中，二维MOF材料因其原子级厚度和面内规整纳米孔道的独特优势，被视为构筑下一代高性能分离膜的理想基元。如何实现大面积、无缺陷且具有优异取向的二维MOF薄膜的可控制备，并精确调控其孔道微环境以实现高精度、高通量的分子筛分，一直是该领域面临的核心挑战。
杨维慎研究员团队长期致力于膜分离科学与技术研究，此次他们针对上述挑战，创新性地发展了一种全新的界面组装与后合成修饰策略。研究团队首先通过精准的液相界面自组装技术，成功制备出大面积、连续且高度取向的二维MOF薄膜。该薄膜具有极佳的机械完整性和化学稳定性，为后续功能化奠定了坚实基础。更为关键的是，团队深入理解了二维MOF层间传质通道与面内固有孔道的协同筛分机制，并在此基础上，通过巧妙的分子工程手段，对MOF孔道的尺寸和化学性质进行了“精雕细琢”式的修饰。
这种精密的调控使得制备出的二维MOF分离膜在保持高渗透通量的其对特定分子的选择性得到了数量级的提升。例如，在氢气分离、二氧化碳捕获、有机溶剂纳滤等模型分离体系中，该膜表现出了超越现有同类材料的分离性能，部分指标甚至接近理论极限。这一进展不仅验证了通过结构精准调控实现“择形”与“择性”分离的可行性，也为面向实际应用的高效膜过程设计提供了关键的材料平台。
该研究成果已发表在材料科学领域的国际顶级学术期刊上，并得到了同行专家的高度评价。专家认为，这项工作从基础科学原理到材料制备技术均体现了高度的原创性，是二维MOF膜领域的一项里程碑式进展。它成功地将纳米材料的结构优势转化为宏观器件的卓越性能，推动了分离膜材料从“经验探索”向“理性设计”的跨越。
杨维慎研究员表示，团队将继续深化对二维MOF膜传质机理的理解，探索其在水处理、生物医药分离等更广阔场景中的应用，并致力于推动该高性能材料从实验室走向产业化，为解决国家在能源、资源与环境领域的重大需求提供坚实的科技支撑。这一系列研究将持续巩固我国在国际分离膜科学领域的领先地位。
