金属有机骨架（MOF）膜具有高的孔密度和可调的孔径，如果设计和制备得当，其将在离子分离方面显示出巨大的应用潜力。

基于此，南京大学张炜铭教授，澳大利亚莫纳什大学张西旺教授报道了采用PVP改性策略，成功合成了一种沿[022]方向择优生长的UiO-67薄膜，并实现了超高的单价离子渗透性和选择性。尤其是锂离子，在一元阳离子测量体系中，渗透率高达27 mol m⁻² h⁻¹，远高于以往报道的离子分离膜。UiO-67/AAO膜对离子的选择性顺序为：Li⁺>K⁺>Na⁺>>Ca²⁺>Mg²⁺，对Li⁺离子的分离适用于较宽的pH、离子浓度范围和各种二元离子体系。

文章要点

1）随温度变化的离子电导率实验和分子动力学模拟表明，不同的离子脱水程度导致离子输运能垒差异较大，从而导致高的一价/二价阳离子选择性。

2）UiO-67/AAO膜具有超低的跨膜能垒、定向的孔取向和超高的孔密度，使其具有创纪录的高锂离子渗透率。得益于UIO-67纳米晶的定向生长，在UIO-67/AAO膜中形成了高度互联的离子传输通道，从而获得了27.01 mol m⁻² h⁻¹的超高Li⁺渗透率和高达159.4的很好的Li⁺/Mg²⁺选择性。

所采用的MOFs膜合成策略为制备互生性能良好的MOFs膜提供了新的思路，同时也为今后设计高效离子分离膜，特别是锂离子萃取膜提供了参考。

参考文献

Rongming Xu, et al, Oriented UiO-67 Metal–Organic Framework Membrane with Fast and Selective Lithium-Ion Transport, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202115443

https://doi.org/10.1002/anie.202115443