近日，黑料网-91黑料-黑料视频 郑利娜博士课题组在金属有机框架（MOF）材料的多功能应用研究方面取得系列重要进展。团队基于刚性含氮羧酸配体，成功设计合成了多种结构新颖、性能优异的MOF材料，分别在轻烃气体吸附分离、重金属离子荧光检测以及有机染料选择性吸附等领域展现出卓越的应用潜力。相关研究成果发表在Separation and Purification Technology(SCI二区TOP，IF=9)期刊，题为“Novel honeycomb 3D Co/In-MOF with rigid ligand are used for efficient C₁-C₃light hydrocarbons adsorption separation, fluorescence sensing and selective dye adsorption”和“Selective adsorption and efficient separation of methylene blue dye in a water-stable nickel-based metal–organic framework (2022级研究生刘帅为论文第一作者，导师郑利娜为通讯作者)以及发表在Journal of Molecular Structure(SCI二区，IF=4.7)期刊的文章，题为“Novel highly stable zinc(II)-MOF based on metal-/carbonate-/5-ATZ orientation for CO₂/CH₄and C₂H₂/CO₂gas adsorption separation and fluorescence detection of Fe³⁺/Cr⁶⁺”(2024级研究生董思维为论文第一作者，导师郑利娜为通讯作者)。

论文一：本研究利用刚性配体L1与Co2+和In3+离子，成功合成了两例三维金属有机框架材料Co-1和In-1。Co-1凭借其独特的孔道结构，对丙烷、丙烯等轻烃气体表现出高吸附容量和优异的选择性分离性能，并通过穿透实验证实了对C2H2/CO2混合气体的实际分离能力。In-1则作为双功能材料，一方面可通过荧光传感快速检测水中的CrO42-和Cr2O72-离子，另一方面能通过静电相互作用高效选择性吸附阳离子染料亚甲基蓝，吸附过程符合单分子层化学吸附模型（图1）。该研究为气体分离、水质监测和染料吸附提供了多功能MOF材料的设计思路。

图1 Co-1和In-1的结构及气体吸附与荧光检测性能

文章链接：//doi.org/10.1016/j.seppur.2024.130898

论文二：本研究利用吡啶四羧酸配体构建了一种新型阴离子镍基MOF（Ni-1）。该材料结构稳定，在水中可保持完整框架。研究表明，Ni-1通过静电吸引、氢键、π-π作用及金属位点配位协同机制，实现对阳离子染料亚甲基蓝的高效选择性吸附，而对阴离子染料无吸附作用（图2）。同时，材料具有良好的可再生性和实际水环境抗干扰能力，为染料吸附分离提供了可行的设计思路。

图2Ni-1的阳离子染料吸附检测

文章链接：//doi.org/10.1016/j.seppur.2025.134057

论文三：本研究通过水热法，以吡啶羧酸为主配体、氨基四唑为辅助配体，与锌离子成功构建了一种新型三维锌基金属有机框架材料（Zn-MOF）。该材料兼具气体吸附分离与荧光传感双重功能。其丰富的孔道结构和裸露氮位点赋予其对乙炔和二氧化碳的良好吸附能力，并对CO₂/CH₄及C₂H₂/CO₂混合气体具有优异的分离选择性（图3）。同时，Zn-MOF可作为荧光传感器，在水溶液中选择性识别Fe³⁺、Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-离子。该工作为开发多功能MOF材料提供了有效设计思路。

图3Zn-MOF的气体吸附及荧光检测

文章链接：//doi.org/10.1016/j.molstruc.2025.144036

【课题组简介】

郑利娜：(1988-)，高级工程师，西北大学材料化学专业博士，硕士生导师。现主要从事功能配位聚合物、金属有机框架(MOF)材料在石油化工、环保及生命科学领域的应用研究。现有在读硕士研究生3名。详细个人信息请见//heiliao-net.com/info/1077/5568.htm.联系方式：[email protected]（邮箱）。

（撰写：郑利娜 审核：武峥）