用于可持续能源的氢气/二氧化碳（H₂/CO₂）分离迫切需要在高温下可靠的膜。分子筛膜利用它们的纳米孔来区分H₂和CO₂的大小，但由于CO₂的扩散活化，在高温下选择性显著丧失，这就造成了损害。鉴于此，中科院大连化学物理研究所杨维慎和班宇杰等使用了锁定在金属有机框架膜空腔中的分子看门人来应对这一挑战。

本文要点：

（1）从头算计算和原位表征表明，分子看门人在高温下做出了显著的动作，动态地重塑了筛孔，使其对CO₂非常紧密，并在冷却条件下还原。

（2）相对于环境温度下的H₂/CO₂选择性，这种策略在513 K的温度下将选择性提高了一个数量级。

（3）作为这种积极的主客体反应概念的延伸，MOFs和分子看门人的“模块化设计”可能是开发具有与湿度和压力相关的宽操作窗口的膜的一个方向。此外，鉴于其超精密分离能力，d-ZIF-L膜可以与吸附或超渗透膜技术相结合，制备高纯度H₂。

Meng Zhao et al. ,Heat-driven molecule gatekeepers in MOF membrane for record-high H2 selectivity. Sci. Adv.9, eadg2229(2023).

DOI:10.1126/sciadv.adg2229

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg2229