第III類多孔液體是一種既帶有永久多孔性又具有流動性的新型復合材料。設計和制備這類材料的關鍵在于選擇具有超小孔隙窗口的晶態(tài)多孔材料顆粒并將其均勻分散于位阻型溶劑之中。由于溶劑分子大于孔材料的孔隙窗口而無法擴散進入孔材料內部，使得永久多孔得以在液體中保留。將晶態(tài)多孔材料轉變?yōu)槎嗫滓后w極大的豐富了傳統(tǒng)液體吸附劑的吸附行為。這使得傳統(tǒng)的粉末狀多孔材料能夠應用于現(xiàn)有的濕法洗滌裝置并進一步拓展到各種氣體分離的應用場景。
圖1：在金屬有機框架（MOF）表面進行雙層高分子層編織的流程示意圖
然而，由于溶劑分子尺寸的限制，多孔材料的選擇也受“窗口”尺寸的限制。這一直是制備含有大孔的多孔液體的核心挑戰(zhàn)。應對這一挑戰(zhàn)，澳大利亞阿德萊德大學的李濤教授課題組開發(fā)了一種表面高分子編織的策略在金屬有機框架材料（MOF）顆粒表面涂敷了雙層高分子涂層（圖1）。第一層高分子是通過非共價表面引發(fā)原子轉移自由基聚合（SI-ATRP）合成的緊密且具有高玻璃化轉變溫度的聚甲基丙烯酸叔丁基酯網絡(xPtBMA)。這一層致密的高分子網絡能夠有效的將聚二甲基硅氧烷（PDMS）溶劑阻擋在MOF孔外。第二層高分子涂層為含有PDMS側鏈的聚甲基丙烯酸酯。這層高分子在化學組成上和PDMS溶劑接近，從而能起到提高MOF顆粒分散度和降低多孔液體粘性的作用。
圖2：以MIL-101（Cr）為孔載體的第III類多孔液體在298K下水蒸氣、C2H4、CO2吸附曲線。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202405288
