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第一作者：Tianyu Yang、Lurong Ge、葛天舒教授

通訊作者：王如竹教授、葛天舒教授

通訊單位：上海交通大學

DOI: 10.1002/adfm.202105267

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近年來，在金屬基底上塗覆金屬-有機骨架(MOFs)是MOFs應用的一個重要研究方向。然而，目前基於粘結劑的塗層方法通常需要重復操作，並且不可避免地堵塞MOFs的孔隙，從而導致吸附容量降低。

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圖1. MOF-on-metal結構的設計與制備。

文章要點1：在本文中，作者開發出一種在金屬結構上構建MOFs的無粘結劑方法，即利用鋁基底溶解形成的鋁離子原位合成出鋁基MOFs(MIL-96 and MIL-100)，成功鋁基底上制備出良好共生的多晶Al-MOF層。

文章要點2：作者系統地研究瞭MOF塗層的形貌和化學成分，並提出一種pH控制策略來調節雜化MOFs的相對比例。更重要的是，這種金屬生長MOF材料可表現出高達192.5 g m-2的吸水能力，該性能是目前所有報導中幹燥劑塗層金屬結構中的最高值，並且具有優異的循環穩定性。

文章要點3：此外，作者對金屬結構上使用MOF的幹燥劑熱泵系統性能進行瞭預測，表明其運行周期比使用粘結劑基矽膠塗層的系統長80%，平均除濕能力可達到8.36 g kg-1幹空氣。

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圖2.MOF-on-metal結構的表征。

圖3.在不同初始pH條件下(pH = 0.69, pH = 0.46, pH = 0.33, pH = 0.23)的產物表征。

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圖4. 水吸附性能和結構穩定性實驗裝置及結果。

圖5. 不同幹燥劑對SDHP系統的模擬結果。

參考文獻

Tianyu Yang, Lurong Ge, Tianshu Ge, Guowu Zhan, Ruzhu Wang. Binder-Free Growth of Aluminum-Based Metal–Organic Frameworks on Aluminum Substrate for Enhanced Water Adsorption Capacity. Adv. Funct. Mater. 2021. DOI: 10.1002/adfm.202105267.

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