专家介绍：
体分离和纯化是化学和化工领域的关键过程，与国民经济发展息息相关。传统的气体分离方法主要是基于饱和蒸气压和溶解性的精馏法和液体吸附法，但由于被分离的气体具有相似的物理和化学性质，这一过程经常需要极低的温度并伴随着巨大的能源消耗。因此，亟需开发一种能够在常温常压下可实现高效气体分离的新方法。目前，基于物理吸附的气体分离方法具有能耗低、选择性高和操作简单等优点，因此最具应用前景。该方法的核心是开发具有选择性吸附性能的多孔材料。由于晶态多孔材料具有明确的周期结构、可调节的孔道尺寸以及可修饰的孔道环境等优点，从而使其成为最好的选择性气体分离材料。目前，虽然用于气体分离的晶态多孔材料的研究取得了一定进展，但是仍有一些科学问题需要解决：①晶态多孔材料的合成方法学尚不完善，仍需探索精确调控晶态多孔材料结构的方法；②对于不同的气体分离体系，缺乏精确修饰孔道环境（孔尺寸、电子环境）的有效策略，分离效率亟待提升。
针对上述问题，申请人在面向气体分离的晶态多孔材料的制备、结构及性能调控等方面开展了系统的研究工作，创新性地利用“取代基控制配体构象”的合成策略，实现了具有不同孔道结构的晶态多孔材料的可控制备，并以此为基础通过精确调孔道环境实现了高选择性的气体分离，具体系列创新性成果如下：
(a) 晶态多孔材料的合成策略：以气体分离为导向，针对晶态多孔材料的可控制备创新性地利用“取代基控制配体构象”的合成策略构筑了系列晶态多孔材料，实现了具有不同孔道结构的晶态多孔材料的可控制备，为材料的精准制备与性能优化指明了方向。(J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 15020; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 16939; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 14622; CCS Chem. 2021, 3, 1701)
(b) 孔道结构的精确调控：利用不同官能团以及电荷分离的配体可以精准调控孔道的大小与形状、强吸附位点以及孔道的极性等微环境，实现了不同气体分子的精准辨识。(Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 7547; Adv. Mater. 2017, 29, 1703301; Nano Res. 2021, 14, 2584. CCS Chem. 2021, 3, 1352)
(c) 高选择性和高容量分离：针对乙炔/二氧化碳，氮气、二氧化碳以及乙烯乙烷等分离体系，利用上述具有不同孔道环境的多孔材料，均可实现高选择性和高容量分离。(Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 10828; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202201646; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210343; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210012.)
上述研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.（9篇）、J. Am. Chem. Soc.（2篇）、Adv. Mater.（1篇）、Nat. Commun.（1篇）、CCS Chem.（2篇）、ACS Sustain. Chem. Eng.（1篇）、ACS Appl Mater. Inter.（1篇）、Nano Res.（1篇）和Chem. Sci（3篇）等国际高水平专业期刊上，其中部分研究成果获2019年度福建省自然科学一等奖（本人排名第二，获奖证书见附件1）。主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、福建省杰出青年基金和中科院重点部署项目，入选中科院青年创新促进会并获优秀会员基金资助，获得中科院海西研究院“百人计划”称号.
吴明燕
研究领域：
新材料,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向：
晶态多孔材料的合成与应用
所在单位：
中科院福建物质结构研究所
