Autosorb气体吸附分析仪助力大连化物所杨维慎研究员等在美国《科学》杂志发表突破性研究成果

    中国科学院大连化学物理研究所杨维慎、李砚硕研究员带领的团队近日在美国《科学》杂志上发表了题为“Metal-organic framework nanosheets as building blocks for molecular sieve membranes” (Science 2014 (346) 1356-1359)（详情点击：http://www.sciencemag.org/content/346/6215/1356.full）的研究成果，该团队在国际上首次合成了二维金属-有机框架（Metal-organic frameworks, MOFs）的单分子层厚度的分子筛纳米片。据悉，此研究借助了康塔仪器公司先进的Autosorb气体吸附分析仪，该仪器为研究团队准确提供了分子筛纳米片的比表面积和孔结构信息。

    该研究团队选取已有广泛研究的二维沸石咪唑酯骨架ZIF-7，将其通过水热处理而得到二维层状骨架母体Zn2(bim)4，接下来使用超低功率湿法球磨与超声分散技术，国际上首次获得单分子层厚度（～1nm）的MOFs分子筛纳米片。厚度 < 5nm的超薄分子筛膜则在此基础上通过热组装法被成功合成。该纳米片分子筛膜的H2/CO2（含量比50：50）分离系数达到200以上，H2透量达到2000 GPUs以上，是迄今为止报道的具有最高H2/CO2分离性能的膜材料。

    该研究在使用Zn2(bim)4制备Zn2(bim)4分子筛纳米片（以下简称纳米片）时，使用Autosorb气体吸附分析仪分别测试了Zn2(bim)4与纳米片的N2（77K）吸脱附等温线。结果表明纳米片的BET比表面积（112.4 m2/g）远高于Zn2(bim)4（19.9 m2/g），并且纳米片的吸脱附等温线属于IUPAC分级的Type-II型吸附等温线、H4类脱附回滞环，这说明了材料中存在纳米片堆积产生的狭缝形裂隙孔。

    Autosorb气体吸附分析仪在这项具有重大开创性意义的研究中，通过表征BET比表面积的变化，证明了这种世界首次合成出来的纳米片的生成，更有力的表明了纳米片堆积的存在形式，验证了科研团队的合成预想。这说明，美国康塔仪器公司的Autosorb系列仪器一向具备的为客户提供稳定、可靠的多孔材料分析表征的能力，为先进材料研究提供了强有力的保障。

需要特别注意的是，由于实验室中先进材料往往不容易大量制备，该气体吸附测试所使用的样品量非常小。在这种条件下Autosorb气体吸附分析仪仍然可以准确的测定出研究者所需要的信息，为本公司的独到技术提供了突出例子。