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　　針對上述問題，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員吳明燕團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并合成了一種具有水緩沖功能的MOFs材料。該材料在水分子吸附/脫附過程中表現(xiàn)出獨(dú)特的單晶-單晶可逆結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變特性，使其在潮濕環(huán)境下仍能維持優(yōu)異的分離性能。研究人員通過單晶X射線衍射分析發(fā)現(xiàn)，水合相FJI-W101a與脫水相FJI-W101b之間可通過金屬節(jié)點(diǎn)配位水的可逆得失，實(shí)現(xiàn)二維層狀結(jié)構(gòu)與三維框架結(jié)構(gòu)的動態(tài)轉(zhuǎn)換。雖然FJI-W101a與FJI-W101b具有不同的結(jié)構(gòu)，但兩者均對體積較大的C3H8和中等尺寸的C2H6分子表現(xiàn)出顯著的選擇性吸附能力，且均對CH4的吸附量相對較低。

　　同時(shí)，該材料的獨(dú)特性能使其適用于潮濕環(huán)境下的管道天然氣純化。突破分離實(shí)驗(yàn)表明，在100%相對濕度條件下，F(xiàn)JI-W101b仍可高效分離CH4/C2H6/C3H8（85/7.5/7.5，v/v）三元?dú)怏w混合物，并以7.2mmol·g?¹的高產(chǎn)率獲得高純度CH4。進(jìn)一步，研究人員通過程序升溫調(diào)控開展了一系列原位吸附和突破分離實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了水合相FJI-W101a在潮濕環(huán)境下對C2H6和C3H8同樣具有優(yōu)異的吸附分離能力，且經(jīng)原位加熱活化，F(xiàn)JI-W101a可完全轉(zhuǎn)化為FJI-W101b。突破分離實(shí)驗(yàn)表明，其分離性能與新鮮制備的材料一致，驗(yàn)證了此類水緩沖材料用于天然氣純化的可行性。此外，F(xiàn)JI-W101a與FJI-W101b具有良好的結(jié)晶性，可通過單晶X射線衍射分析捕獲在孔道中的客體分子結(jié)構(gòu)，精確地揭示孔道結(jié)構(gòu)對C2H6和C3H8分子的選擇性吸附作用。

　　該研究為開發(fā)具有可逆水緩沖性能的新型多孔氣體分離材料提供了新思路。

　　近期，相關(guān)研究成果以Reversible Trace-water-buffering Frameworks for Efficient Humid Methane Purification為題，發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院等的支持。