Large-Scale Metal–Organic Framework Nanoparticle Monolayers with Controlled Orientation for Selective Transport of Rare-Earth Elements

化学 单层 选择性 纳米颗粒 吸附 传质 化学工程 溶剂 纳米技术 分子动力学 金属有机骨架 多孔性 制作 金属 化学物理 色谱法 有机化学 计算化学 材料科学 催化作用 工程类 生物化学 医学 替代医学 病理
作者
Ming Qiu,Zhongpeng Zhu,Dianyu Wang,Zhe Xu,Weining Miao,Lei Jiang,Ye Tian
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (22): 12275-12283 被引量:44
标识
DOI:10.1021/jacs.3c02716
摘要

Long-range ordered membranes comprised of porous nanoparticles have been pursued in precise separations for a long time. Yet most of the fabrication methods suffer from limited substrates or lack of precise control over crystal orientation. Herein, large-scale metal–organic framework (MOF) monolayer membranes with controlled orientations are prepared through an interfacial self-assembly process confined by superlyophilic substrates. The superspreading of reactant microdroplets results in an ultrathin liquid layer under an immiscible oil as a confined reactor. The concomitant MOF (ZIF-8) particles spontaneously assemble into monolayers with controlled orientations, determined by the particles’ contact angles at the liquid/liquid interface, which can be regulated by solvent compositions. Therein both gas-adsorption and ion-transport tests prove that the ⟨111⟩-oriented membrane exhibits a minimized mass-transfer resistance. The as-prepared membrane can selectively transport rare-earth elements (REEs), and a La3+/K+ selectivity of 14.3 is achieved. Molecular dynamics simulations reveal that the REEs-selectivity is associated with the distinct difference in ion–membrane binding energies, demonstrating the potential of ZIF-8 membranes for use in high-efficiency recovery of REEs from industrial wastes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
quit123发布了新的文献求助10
1秒前
深情安青应助DenDan采纳,获得30
1秒前
李珍珍完成签到,获得积分20
1秒前
申123发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
S1应助dashu采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
微眠发布了新的文献求助10
4秒前
夜雨声烦发布了新的文献求助10
4秒前
KADXM发布了新的文献求助10
4秒前
我的小宇宙呢完成签到,获得积分10
4秒前
彩色初柔发布了新的文献求助10
5秒前
哈哈完成签到,获得积分10
5秒前
slbytxs发布了新的文献求助10
5秒前
大方寄风发布了新的文献求助10
6秒前
脑洞疼应助认真的傲柏采纳,获得10
6秒前
大个应助申雪狐采纳,获得10
6秒前
Euphoria关注了科研通微信公众号
7秒前
追寻怀亦发布了新的文献求助10
7秒前
顺心的巨人完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
学术废渣发布了新的文献求助10
11秒前
把科研给搞好才能完成签到,获得积分10
12秒前
Nothing完成签到,获得积分10
12秒前
liuzhanyu发布了新的文献求助10
12秒前
maz123456完成签到,获得积分10
13秒前
英姑应助舒服的西装采纳,获得10
13秒前
LpmxRk发布了新的文献求助10
14秒前
啊哈发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7349710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961468
关于积分的说明 19034361
捐赠科研通 6999597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220790
关于科研通互助平台的介绍 2385563
邀请新用户注册赠送积分活动 2201125