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背景介紹

  金屬有機(jī)骨架(MOF)是由有機(jī)配體與金屬或金屬團(tuán)簇通過配位鍵連接而形成。據(jù)劍橋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(CSD)報(bào)道，MOF結(jié)構(gòu)的數(shù)量已超過10萬個(gè)。這些結(jié)構(gòu)主要是基于過渡金屬或鑭系金屬。相比之下，基于堿金屬的MOF很少被報(bào)道，特別是穩(wěn)定的多孔結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)槿軇┓肿尤菀着c堿金屬進(jìn)行配位，從而易形成低維配位聚合物或不穩(wěn)定的三維堿金屬M(fèi)OF結(jié)構(gòu)。但基于堿金屬的MOF材料由于密度較小，在氣體吸附等方面具有一定應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

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 在這項(xiàng)工作中，作者利用八羧酸有機(jī)配體（H₈ETTBPDC），成功合成了一例穩(wěn)固且具有高孔容的Na-MOF，命名為HIAM-111。HIAM-111在多種有機(jī)溶劑中都很穩(wěn)定，在高溫活化后仍能保持其結(jié)構(gòu)完整性。通過77K氮?dú)馕綔y(cè)試計(jì)算出其BET比表面積高達(dá)1561 m²/g，遠(yuǎn)高于此前已報(bào)道的基于堿金屬的MOF材料。單組分氣體吸附測(cè)試顯示，HIAM-111對(duì)C₂H₂和C₂H₆的吸附能力明顯優(yōu)于C₂H₄，與先前報(bào)道的吸附劑相比，它具有相對(duì)較高的吸附能力。多組分穿透測(cè)試實(shí)驗(yàn)證實(shí)了HIAM-111可以從C₂H₂/C₂H₆/C₂H₄混合物中一步提純C₂H₄。

圖文解析

要點(diǎn)：Na與配體羧酸上的氧連接形成四核Na₄(COO)₈的SBU。HIAM-111的晶體結(jié)構(gòu)中無機(jī)團(tuán)簇相互連接形成一維梯形陣列，沿b軸延伸，通過八羧酸配體連接形成具有一維孔道的三維結(jié)構(gòu)。拓?fù)浞治鲲@示總體結(jié)構(gòu)是一個(gè)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化為6,7,8-c三節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，其中6-c和8-c代表兩個(gè)不同的有機(jī)配體，7-c代表Na₄簇。

要點(diǎn)：HIAM-111在活化后結(jié)構(gòu)依然保持穩(wěn)定。在77K下，HIAM-111的N₂吸附表現(xiàn)出典型的I型曲線，BET表面積為1561m²/g。連續(xù)五次吸附-解吸循環(huán)后未顯示出顯著的吸附量損失，表明HIAM-111具有較好的穩(wěn)定性和循環(huán)性能。

要點(diǎn)：?jiǎn)谓M分吸附測(cè)試顯示，在1bar和298K下，HIAM-111對(duì)C₂H₆和C₂H₂的吸附容量分別為112.17和108.88 cm³/g，高于C₂H₄的吸附容量（88.79 cm³/g），表明HIAM-111對(duì)C₂H6和C₂H₂的吸附優(yōu)于對(duì)C₂H₄的吸附。值得注意的是，C₂H₆的吸附容量和C₂H₆/C₂H₄吸選擇性是用于C₂三元混合物分離的性能最好的吸附劑之一。同時(shí)作者還探索了CO₂在HIAM-111上的吸附，在298K和1bar下，CO₂的吸附容量為57.22cm³/g，比C₂H₂的吸附容量低。多組分動(dòng)態(tài)穿透試驗(yàn)證實(shí)了HIAM-111可以從C₂H₂/C₂H₆/C₂H₄混合物中一步提純C₂H₄，并且可以有效分離C₂H₂/CO₂。

總結(jié)與展望

 總之，作者通過使用八羧酸有機(jī)配體，成功地合成了一個(gè)穩(wěn)固的Na-MOF，HIAM-111，其具有全新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。HIAM-111在活化后依舊穩(wěn)定存在并具有超過了所有先前報(bào)道的堿金屬基MOFs的比表面積。HIAM-111證明了通過C₂H₂和C₂H₆相對(duì)于C₂H₄的優(yōu)先吸附一步分離C₂H₂/C₂H₄/C₂H₆的能力。基于此，作者認(rèn)為使用多羧酸的有機(jī)配體更容易合成具有高孔隙率的穩(wěn)定堿金屬基MOF。

全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c11260

深職大霍夫曼先進(jìn)材料研究院王浩研究員課題組誠聘博士后

1、王浩研究員課題組鏈接：https://hiam.szpt.edu.cn/info/1163/1024.htm

課題組二維碼

2、應(yīng)聘條件：

（1）年齡35周歲以下，博士畢業(yè)兩年內(nèi)；

（2）已獲得或即將獲得材料、化學(xué)等相關(guān)專業(yè)博士學(xué)位，具有以下研究背景之一：晶態(tài)多孔材料（MOFs、HOF、COF、分子篩等）合成及結(jié)構(gòu)、氣體吸附與分離、膜材料與氣體/蒸汽分離、晶體材料與光電轉(zhuǎn)換；

（3）有較強(qiáng)的英語閱讀和寫作能力，較強(qiáng)的理論與相應(yīng)專業(yè)背景，以第一作者發(fā)表過中科院SCI二區(qū)以上研究論文。

3、工作條件：霍夫曼先進(jìn)材料研究院自有材料合成和表征方面的儀器設(shè)備價(jià)值超過6000萬元，均為近五年購置，包括SC-XRD、PXRD、SEM、TEM-AMF、NMR、GC-MS、PL等；課題組具有全套吸附相關(guān)儀器，包括氣體吸附儀、蒸汽吸附儀（體積法、重量法）、多組分穿透測(cè)試儀等；課題組科研經(jīng)費(fèi)充足，可滿足博士后科研、參加國內(nèi)外會(huì)議差旅等方面的需求。

4、薪酬待遇：固定聘期2年，年薪36萬元起（其中政府免稅補(bǔ)助18萬元/年，一次性發(fā)放；工資15000元/月，按月發(fā)放，繳納五險(xiǎn)一金），發(fā)表高水平論文或獲批科研項(xiàng)目額外發(fā)放科研獎(jiǎng)勵(lì)。此外，享受深圳市及深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)對(duì)于在站博士后在科研項(xiàng)目方面的支持，業(yè)績(jī)出色者出站后在申請(qǐng)留校時(shí)予以優(yōu)先考慮（或留研究院）。

5、應(yīng)聘方式：請(qǐng)將簡(jiǎn)歷發(fā)送至：[email protected]。

6、本招聘長(zhǎng)期有效。