金属有机框架（MOFs）作为一类新型的多孔材料，在气体分离领域展现出了应用潜力。MOFs具有高比表面积、可调孔径和可功能化的特点，这些特性使其能够通过多种机制实现气体分离。物理吸附是最常见的机制之一，MOFs的孔道结构和表面性质可以选择性地吸附不同气体分子。例如，在分离二氧化碳和氮气时，一些MOFs材料由于对二氧化碳具有更强的亲和力，能够优先吸附二氧化碳，从而实现两者的分离。此外，MOFs还可以通过化学吸附与特定气体分子发生化学反应，进一步提高分离的选择性。

图：金属有机框架

常见气体分离体系中的应用

二氧化碳捕获与分离：在应对全球气候变化的背景下，二氧化碳的捕获和分离具有重要意义。MOFs材料可以用于从工业废气、天然气等混合气体中分离二氧化碳。一些具有开放金属位点的MOFs能够与二氧化碳分子发生强相互作用，实现二氧化碳吸附和分离。例如，MOF-74系列材料对二氧化碳具有较高的吸附容量和选择性，在二氧化碳捕获方面具有潜在的应用价值。

图：金属有机框架

氢气提纯：氢气作为一种清洁能源，其提纯技术至关重要。MOFs可以通过选择性吸附杂质气体，如二氧化碳、一氧化碳等，实现氢气的提纯。一些具有合适孔径和表面性质的MOFs能够有效地排除杂质气体，同时让氢气顺利通过，从而提高氢气的纯度。

烯烃/烷烃分离：在石油化工领域，烯烃/烷烃的分离是一个重要的过程。传统的分离方法能耗较高，而MOFs可以利用其对烯烃和烷烃的不同吸附特性，实现高效、节能的分离。例如，一些具有不饱和金属位点的MOFs能够与烯烃分子发生π-络合作用，从而选择性地吸附烯烃，实现烯烃与烷烃的分离。