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  可液態加工的金屬有機框架（MOF）玻璃重新定義了節能碳捕集膜的理想材料。然而，MOF玻璃膜仍存在孔隙連通性差、孔隙率不足和耐壓性差的問題，阻礙了膜技術在煙氣脫碳、天然氣純化等方面的可持續應用。

  針對上述難題，哈爾濱工業大學邵路教授團隊受自然界蜘蛛絲結構啟發，合成了一類全新高分子編織金屬有機框架（pw-MOF）玻璃膜材料體系（圖1）。該膜通過協同分子篩分和吸附選擇實現了優異的CO₂/N₂和CO₂/CH₄分離性能，超過了最新氣體分離上限。并且高分子組分可有效調控膜材料的有機特性，而編織結構則能穩固框架穩定性，這使得原本脆性的玻璃膜展現出前所未有的機械性能。

  2025年12月31日，相關研究成果以“合成聚合物編織金屬-有機框架玻璃膜用于超強耐壓碳捕獲（Synthesizing Polymer Woven Metal-organic Framework Glass Membranes for Exceptional Pressure-tolerant Carbon Capture）為題發表在JACS。

圖1、pw-MOF玻璃膜合成示意圖

  通過二維¹³C-¹H異核關聯譜、固態核磁共振¹³C自旋晶格弛豫及正電子湮沒壽命譜等先進表征技術（圖2），證實了高分子編織結構最大程度減少熔融淬火過程中晶格應變現象，從而改善MOF玻璃膜固有的低孔隙率缺陷。此外，雜化編織產生的異質界面使該材料在熔融過程中同步觸發多功能納米界面分離機制，從而沿高分子主鏈構建出具有梯度極性吸附域的連續亞納米級氣體傳輸通道，實現了對動力學傳質通道與熱力學極性吸附位點的協同調控，為碳捕獲等應用開辟了新路徑。

圖2、熔融過程中原位結構演化

  哈工大為論文第一通訊單位，哈工大博士生楊延為論文第一作者，邵路教授，姜旭助理研究員和愛丁堡大學Cher Hon Lau副教授為論文共同通訊作者，哈工大劉威豪，郭磊，郝婧妍，華中科技大學朱斌博士，新加坡國立大學張歲副教授，布法羅大學林海清教授參與相關研究工作。本工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中央高效基本科研業務費等項目資助。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c17503

  邵路教授主頁：http://homepage.hit.edu.cn/shaolu?lang=zh

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  同時，每年秋（當年9月）、春（次年3月）招收下一年度常規博士申請-考核報考學生（化學工程與技術、海洋科學與技術、環境科學與技術三個學科可招）。