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24
2026
-
06
NC:MOF中发现“核-壳”气体分离新机制
作者：
本文摘要
气体晶格是一种由限域作用和周期性结合稳定在多孔主体内部的、类晶体的吸附质排列方式，它提供了一种结构上明确的吸附状态，将吸附量与传质联系起来。在此，提出了一条端到端的流程，用于发现和设计金属-有机框架（MOF）中的框架模板化气体晶格，并以氙（Xenon）作为概念验证客体。通过结合晶格感知描述符的高通量筛选，确定了Co-CAU-36能够稳定一种跨孔道的氙晶格；等温线分析则揭示了在接近应用条件的压力窗口下，壳层占据、孔填充以及协同晶格建立等过程。在氙/氪（Xenon/Krypton）混合物中，Co-CAU-36表现出显著的孔尺度核-壳分离现象，且NEB计算表明氪在孔道核心区域具有低扩散能垒，暗示了其分离应用潜力。最后，通过机器学习引导的遗传算法，我们在柱层式MOF结构空间中优化得到了具有氙晶格特征的候选材料。本研究表明，框架模板化气体晶格代表了一种独特的吸附相，其特征为长程周期性有序、集体传输路径以及非加和性的混合物行为。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/HEGWQ4ofX5nDcnVffHCz5A
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