李建惠，兰天昊，陈杨，杨江峰，李立博，3，李晋平，3

（1 太原理工大学化学化工学院，山西太原030024； 2 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室，山西太原030024；3太原理工大学煤科学与技术重点实验室，山西太原030024）

引 言

金属有机骨架材料(metal-organic framework,MOF)，也称为配位聚合物，是一类由金属离子/簇与有机配体自组装而成的新型多孔材料[1]。根据配位化学的理论指导，通过合理选择金属离子/簇与有机配体，研究人员已经制备出两万余种MOF 材料。相比于其他传统多孔材料(分子筛、活性炭、硅胶等)，MOF 具有更高的孔隙率(50%～90%的自由体积)、大的比表面积(100～10000 m2/g)、高度可调控的孔尺寸(3～100 Å，1 Å= 0.1 nm)和暴露的活性位点等[2-4]，因而在气体吸附分离领域显示出巨大的潜力[5-16]。

然而，在应用于实际的工业分离中，MOF 材料还面临着一些关键的问题需要解决。由于MOF 结构中的配位键较弱，在水蒸气或酸性气体条件下易发生结构破坏[17-18]，因而要求较为苛刻的操作环境；其次，传统方法制备的MOF 材料通常以小晶体或粉末形式存在，机械强度较差，后续加工成型困难[19-20]；此外，MOF 材料普遍具有微孔结构，狭窄的孔道结构限制了气体分子的快速扩散传质，从而降低吸附分离操作工艺效率[21-22]。近年来，为针对性地解决这些问题，研究者们将MOF 与其他多孔材料进行有机结合，显著提升了复合材料的结构稳定性和机械稳定性，并基于扩散孔道的协同效应提高了分离效率[23]，为推进MOF 材料的工业化应用提供了重要的理论思路和技术支撑。本文从气体吸附分离应用出发，着重讨论了MOF 复合材料的构筑策略与性能调控，对该领域发展进行了展望（图1）。……