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A Customized Hydrophobic Porous Shell for MOF-5
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2023-08-14 , DOI: 10.1021/jacs.3c04831 Jianhui Li 1 , Puxu Liu 1 , Yang Chen 1 , Jinfei Zhou 2 , Jingwei Li 2 , Jiangfeng Yang 1 , Daliang Zhang 2 , Jinping Li 1 , Libo Li 1
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2023-08-14 , DOI: 10.1021/jacs.3c04831 Jianhui Li 1 , Puxu Liu 1 , Yang Chen 1 , Jinfei Zhou 2 , Jingwei Li 2 , Jiangfeng Yang 1 , Daliang Zhang 2 , Jinping Li 1 , Libo Li 1
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The susceptibility to moisture of metal–organic frameworks (MOFs) is a critical bottleneck for their wider practical application. Constructing core–shell composites has been postulated as an effective strategy for enhancing moisture resistance, but for fragile MOFs this has rarely been accomplished. We report herein, for the first time, the construction of a customized hydrophobic porous shell, NTU-COF, on the particularly fragile MOF-5 by a “Plug-Socket Anchoring” strategy. Notably, the pore structure of MOF-5 was well maintained, and it could still achieve complete CO2/N2 separation under humid conditions. The homogeneous interface between MOF-5 and NTU-COF has been inspected at atomic resolution by a combination of cryogenic focused ion beam (cryo-FIB) and ultralow-dose (scanning) transmission electron microscope giving profound insight into the mechanism of assembly of the core–shell structure. This work presents a facile strategy for the fabrication of a hydrophobic porous shell for labile MOFs, and provides a general approach for solving the problem of moisture instability of porous materials for practical applications.
中文翻译：
MOF-5 的定制疏水多孔壳
金属有机框架（MOF）对水分的敏感性是其更广泛实际应用的关键瓶颈。构建核壳复合材料被认为是增强防潮性的有效策略，但对于脆弱的 MOF 来说，这很少能实现。我们在此首次报道，通过“插头插座锚定”策略在特别脆弱的 MOF-5 上构建定制的疏水性多孔壳 NTU-COF。值得注意的是，MOF-5的孔结构保持良好，在潮湿条件下仍能实现完全的CO 2 /N 2分离。MOF-5 和 NTU-COF 之间的均匀界面已通过低温聚焦离子束 (cryo-FIB) 和超低剂量（扫描）透射电子显微镜的组合以原子分辨率进行检查，从而深入了解 MOF-5 和 NTU-COF 的组装机制核壳结构。这项工作提出了一种制备不稳定 MOF 疏水性多孔壳的简便策略，并为解决实际应用中多孔材料的水分不稳定性问题提供了通用方法。
更新日期：2023-08-14
中文翻译：
MOF-5 的定制疏水多孔壳
金属有机框架（MOF）对水分的敏感性是其更广泛实际应用的关键瓶颈。构建核壳复合材料被认为是增强防潮性的有效策略，但对于脆弱的 MOF 来说，这很少能实现。我们在此首次报道，通过“插头插座锚定”策略在特别脆弱的 MOF-5 上构建定制的疏水性多孔壳 NTU-COF。值得注意的是，MOF-5的孔结构保持良好，在潮湿条件下仍能实现完全的CO 2 /N 2分离。MOF-5 和 NTU-COF 之间的均匀界面已通过低温聚焦离子束 (cryo-FIB) 和超低剂量（扫描）透射电子显微镜的组合以原子分辨率进行检查，从而深入了解 MOF-5 和 NTU-COF 的组装机制核壳结构。这项工作提出了一种制备不稳定 MOF 疏水性多孔壳的简便策略，并为解决实际应用中多孔材料的水分不稳定性问题提供了通用方法。
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