二氧化碳的过量排放会造成气候变暖、海洋酸化等多种全球性的环境问题。因此，其高效分离捕集技术的开发具有重要意义。膜技术在CO2捕集、空气净化、清洁能源纯化、气体富集、VOC分离等方面具有可观的应用前景。多孔分子筛膜，由于其巨大的比表面积、规整可调的孔道、优异的吸附性能、多样性的结构等特点，其在燃烧后CO2捕集中展现出极高的通量和选择性。但膜内针孔的存在会极大地减弱膜分离性能。
李万斌课题组利用多巴胺（PDA）改性对所制备的UiO-66膜的无效针孔的进行抑制，即采用多巴胺注入针孔并自聚合形成聚多巴胺，抑制小分子在膜内针孔中的无效扩散，从而提升选择性。改性制备的PDA/UiO-66膜的CO2捕集性能得到了极大提升，CO2/CH4和CO2/N2的选择性分别高达28.9和51.6，同时CO2通量达3.7×10-7 mol m-2 s-1 Pa-1 (1115 GPU)，可满足工业化CO2/N2选择性大于30且通量高于1000 GPU的性能要求。分离机理研究表明，该膜分离过程主要受控于吸附-扩散模型。经改性后，膜对不同分子的吸附性能变化不大，但由于针孔内扩散被抑制，扩散选择性被极大提升。相关成果发表于Environ. Sci. Technol.。硕士研究生吴武凤为第一作者。基于前期在多孔膜领域的研究，李万斌撰写膜分离相关综述（Prog. Mater. Sci. 2019, 100, 21-63），分析了该领域存在的问题并指明了可能的发展方向。
相关成果近期发表在Prog. Mater. Sci. （一区，IF=23.7）和Environ. Sci. Technol. （一区，IF=6.6）。本研究受到国家自然科学基金(51708252)和中央高校基本科研业务费专项基金(21617322)资助。
W. Li,* Metal-organic framework membranes: Production, modification, and applications. Prog. Mater. Sci. 2019, 100, 21-63.
W. Wu, Z. Li, Y. Chen, W. Li, Polydopamine-modified metal-organic framework membrane with enhanced selectivity for carbon capture. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 3764-3772.
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642518300926?via%3Dihub
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.9b00408
