近日，我院古志远教授课题组在色谱分离介质研究取得重要研究进展。相关成果以“Ultrastable Copper Carboxylate Metal-Organic Frameworks”为题发表在《Journal of the American Chemical Society》上。文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c05507

金属有机框架（MOFs）的水稳定性是其实际应用的基础。硬酸软碱（HSAB）理论被广泛认为是预测MOFs稳定性的有力工具，例如硬的高价金属离子与硬配体连接更容易形成稳定的配位键。然而，一些与理论预测相悖的高稳定MOF也被合成报道，这表明配位键强度并非决定MOF水稳定性的唯一因素。因此设计超出HSAB理论预测的稳定MOFs，并深入研究其稳定机制，对于深化MOF稳定性原理的理解与预测具有重要意义。

图1. Cu2TBAPy的结构示意图。

基于此，南京师范大学古志远教授团队通过巧妙的“信封策略”，利用H4TBAPy（1,3,6,8-四（4-羧基苯）芘）作为纳米包覆层，构建出一种超稳定二维铜羧酸MOF：Cu2TBAPy。该MOF中每个铜簇均被两个疏水的芘核覆盖，形成类“三明治”结构的疏水中心，有效阻碍水分子接近Cu–O配位键，大幅提高了框架的水稳定性（图1）。该材料具备优异的酸碱耐受性（pH = 0 – 13），在常温水中长达240天以及沸水中7天均保持结构稳定，不仅远超所有先前报道的铜基羧酸MOF，同时也是由含氮羧酸配体构建的最稳定铜基MOF材料之一。此外，Cu2TBAPy具备优异的二甲苯异构体分离能力，其中间二甲苯与对二甲苯的分离度（Rs(mX/pX)=18.2）与分离效率优于目前报道的所有GC固定相。Cu2TBAPy凭借其出色的稳定性与优异的分离性能，展示了“信封策略”在构建高稳定性MOFs中的巨大潜力，为其实际应用提供了广阔前景。

我校化科院博士杨涵、化科院副教授徐铭为共同第一作者，我校化科院古志远教授为通讯作者。南京师范大学为第一单位，本研究得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目资助。