分子/离子的别离在动力、环境、水资源、化工等范畴占有无足轻重的位置，膜技能作为一种高效率节约动力的别离技能在其间发挥至关重要的效果。其间，金属有机骨架（MOF）是新一代分子筛膜资料，但是制备具有完美晶格孔的MOF膜依然面临着巨大应战，长期以来一向未能获得打破。为此，我校金万勤教授团队与南京大学数学系吕勇教授、沙特阿卜杜拉国王科技大学韩宇教授团队等多方协作，经过数学、化学、资料等多学科的穿插研讨，发现几何学中的球细密堆积问题（也被称为世纪闻名的“吻数Kissing Number”问题，早在17世纪科学家开普勒和牛顿相继提出），可用于辅导构筑完美的MOF晶格及其别离膜（图1）。他们建立了猜测晶格缺点的概率模型，并提出了高概率理论配位战略，经过操控膜组成条件添加有机配体和金属团簇间的磕碰概率，成功构筑了无晶格缺点的完美晶体膜结构。

  他们使用超低剂量高分辩电子显微成像技能，初次直接观察到MOF膜中的晶格缺点及其被消除后的完美晶格结构（图2）。试验依据成果得出，无晶格缺点的MOF膜仅答应小于晶格孔的分子快速经过，而大于晶格孔的分子或离子被截留，以此来完成了水和离子的高效别离，以及功能高于文献报导1-2个数量级的甲醇/碳酸二甲酯共沸物别离，极具工业使用远景。

  受几何学启示提出的高概率理论配位战略，不只完成了完美晶格孔道的成功构筑及其高效分子标准别离，还为准确操作晶格缺点以调控亚纳米限域空间尺度及其分子传输供给了新途径。该作业也为探究多学科穿插研讨发明先进资料供给了范式参阅。

  该研讨得到了国家自然科学基金、协同立异中心、我国博士后科学基金等项目的赞助。

  Nature Materials –News & views约请澳大利亚Monash大学Huanting Wang教授以“Unlocked sieving potential”为题对该作业进行专文评述（），以为本研讨为消除晶格缺点供给了一种冷眼旁观而有用的战略，也将丰厚MOF膜的准确取舍工具箱，并开释其用于可继续别离技能的潜力。

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