第III類多孔液體是一種既帶有永久多孔性又具有流動性的新型復(fù)合材料。設(shè)計(jì)和制備這類材料的關(guān)鍵在于選擇具有超小孔隙窗口的晶態(tài)多孔材料顆粒并將其均勻分散于位阻型溶劑之中。由于溶劑分子大于孔材料的孔隙窗口而無法擴(kuò)散進(jìn)入孔材料內(nèi)部，使得永久多孔得以在液體中保留。將晶態(tài)多孔材料轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫滓后w極大的豐富了傳統(tǒng)液體吸附劑的吸附行為。這使得傳統(tǒng)的粉末狀多孔材料能夠應(yīng)用于現(xiàn)有的濕法洗滌裝置并進(jìn)一步拓展到各種氣體分離的應(yīng)用場景。
圖1：在金屬有機(jī)框架（MOF）表面進(jìn)行雙層高分子層編織的流程示意圖
然而，由于溶劑分子尺寸的限制，多孔材料的選擇也受“窗口”尺寸的限制。這一直是制備含有大孔的多孔液體的核心挑戰(zhàn)。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，澳大利亞阿德萊德大學(xué)的李濤教授課題組開發(fā)了一種表面高分子編織的策略在金屬有機(jī)框架材料（MOF）顆粒表面涂敷了雙層高分子涂層（圖1）。第一層高分子是通過非共價(jià)表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATRP）合成的緊密且具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚甲基丙烯酸叔丁基酯網(wǎng)絡(luò)(xPtBMA)。這一層致密的高分子網(wǎng)絡(luò)能夠有效的將聚二甲基硅氧烷（PDMS）溶劑阻擋在MOF孔外。第二層高分子涂層為含有PDMS側(cè)鏈的聚甲基丙烯酸酯。這層高分子在化學(xué)組成上和PDMS溶劑接近，從而能起到提高M(jìn)OF顆粒分散度和降低多孔液體粘性的作用。
圖2：以MIL-101（Cr）為孔載體的第III類多孔液體在298K下水蒸氣、C2H4、CO2吸附曲線。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202405288
