冉瑾，黄强，艾新宇，吴玉莹，张朋朋，窦焰

（合肥工业大学化学与化工学院，先进催化材料与反应工程安徽省重点实验室，安徽合肥230009）

引 言

近年来，由二维纳米片来构筑二维超薄膜引起了广泛的研究兴趣。相比于传统聚合物基膜材料，二维膜材料的分离性能具有显著提升[1-5]。这主要归因于二维膜材料的超薄性质，厚度仅为几十～几百纳米，可以最大程度减小传质阻力[6-8]。此外，二维膜具有尺寸均一的规整二维通道，可以有效提高分子筛分离能力[9-10]。目前，氧化石墨烯(GO)、二硫化钼(MoS2)、g-C3N4等二维纳米片已被证实能够组装成为二维膜材料，并已成功用于纳滤、气体分离、脱盐、离子筛分等领域[11-14]。

尽管二维膜优势明显，但是其传质过程需要经过层层组装的二维通道，传质路径冗长，在一定程度上限制了其渗透通量的进一步提升[15-17]。针对这一问题，相关研究者通过在二维通道中插层分子，扩大层间距，从而实现通量的提升。比如，Thebo等[18]通过在GO 层间插入单宁酸分子，实现了GO 二维膜水通量的提升。本课题组[19]通过在g-C3N4层间插入磺化物，实现了g-C3N4二维膜水通量的提升。但是层间距的扩大会不可避免地降低二维膜的分离性能，尤其是对于小尺寸分子的精密筛分。并且引入的插层分子在层间对物质传输也会起到阻碍作用，限制了通量提高的效果。

本文提出用一维金属有机框架(metal-organic framework，MOF)纳米线插层到MoS2纳米片层间，提升MoS2二维膜的通量。这样的结构设计主要基于以下几点考虑：(1)MoS2二维膜的通道更为贯穿、笔直，比其他如GO 等柔性纳米片构成的二维膜具有更为优异的分子传输性能，因此选用MoS2纳米片来构筑二维基膜[20]。……