通过氢键辅助配位策略稳定的碱金属-有机框架，用于高效分离烟气和沼气混合物中的二氧化碳

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Alkali Metal–Organic Frameworks Stabilized by the Hydrogen Bond-Assisted Coordination Strategy for Efficient CO2 Separation from Flue Gas and Biogas Mixture

通过氢键辅助配位策略，使用三(4-羧基苯基)胺为连接剂，成功合成两种新型AMOFs，TCPA-K1为笼状结构，TCPA-K2具有一维通道，后者在CO2/N2混合物吸附和分离中表现优异，理论计算证实其孔表面有利于CO2选择性捕获。

　　

碱金属-有机框架（AMOFs）固有的轻盈特性使其在气体吸附方面具有优势；然而，其不可预测的配位几何结构限制了其广泛应用。加强碱金属中心的配位作用可以提高稳定性，从而缓解应用中的挑战。在这项研究中，我们使用三（4-羧基苯基）胺作为羧酸盐连接剂，并通过调控碱金属的比例，成功地制备了两种新型AMOFs（TCPA-K1和TCPA-K2），采用了一种基于氢键辅助的配位策略。有趣的是，TCPA-K1的结构由24个相互连接的K₄簇组成，这些簇通过氢键相互连接，形成了一个独立的笼状框架；而TCPA-K2的结构则由16个相互连接的K₂簇构成，并具有两种类型的线性永久性通道。结构分析表明，TCPA-K2中的K₂簇还表现出额外的8重强氢键相互作用。热重分析结果显示，TCPA-K1和TCPA-K2都具有较高的热稳定性。更重要的是，TCPA-K2能够在不同条件下从CO₂/CH₄（50/50，体积比）和CO₂/N₂（15/85，体积比）混合物中捕获CO₂，即使在100%的湿度下也能有效分离这两种气体混合物。理论计算进一步证实，TCPA-K2的孔表面有利于优先捕获CO₂。这项工作可能为基于碱金属的稳定且多孔的MOFs的合理设计提供新的见解。