近日大连理工大学刘毅教授和北京师范大学孙彦威副研究员综述了取向金属有机框架（MOF）分离膜方面的最新研究进展，详细介绍了实现优先取向调控开发的多种新型MOF膜制备方法，同时深入探讨了优先取向与膜性能之间的构效关系。

MOF是一种具有结晶多孔结构的配位化合物，由无机节点和有机配体通过配位键形成。上述结构使其具有多样的骨架组成和可调的物化性质。相应地，MOF膜的分离性能表现出显著的晶体取向依赖性，包括气体渗透性和分子识别能力，这主要归因于其晶格结构的各向异性。

近年来，通过开发和采用多种类型的制膜策略，科学家已成功开发出多种类型的取向MOF膜。相较而言，采用原位生长法将导致MOF膜产生随机取向，从而使得精确控制MOF膜优先取向非常具有挑战性；而原位生长前在载体表面预先引入金属前驱体或碳纳米管作为缓冲层，可在一定程度上调节MOF晶粒子异质成核和生长，从而有助于更加精准地调控MOF膜优先取向。相较而言，外延生长由于结合了MOF晶种层预沉积与可控外延生长，可更精确地调控MOF膜的优先取向。外延生长通常涉及两类生长机制：定向外延生长和进化生长。前者指的是沿着从晶种层继承的晶体学取向进行的外延生长。基于上述机制，科学家已制备了包括ZIF-69、ZIF-8、ZIF-L、MOF-5、UiO-66和MIL-125等多种类型的高度取向MOF分离膜；后者则涉及随机取向晶种层的van der Drift进化选择，通过竞争性外延生长，最快的生长方向决定了膜层的优先取向，采用上述机制制备了取向UiO-66、UiO-67、ZIF-7、ZIF-8和ZIF-L等多种类型MOF分离膜。

尽管在制造和应用方面已取得显著进展，但制备高度取向MOF膜仍面临若干亟需解决的挑战。首先，需要进一步提高取向调控精度。当前的制备方案在晶种形貌和外延生长动力学控制方面仍存在诸多限制，这就了可制备的取向MOF膜种类。其次，需要开发简便高效且低成本的大规模制备定向MOF膜技术。此外，还需克服MOF膜加工中常见的放大效应。最后，亟需保持取向MOF膜在苛刻操作条件（如高温高压、酸碱环境和杂质存在）下的长期稳定性。此外，如何在保证优异分离性能的基础上，进一步增加其机械强度仍是亟待解决的关键问题。