人们普遍认为，乙酸是博物馆内的主要污染物。博物馆和历史建筑的文化遗产保护需要严格控制其在室内空气和陈列柜内的浓度。这种挥发性有机化合物（VOC）会导致纸张中纤维素的聚合度降低，含铅合金和其他金属的腐蚀，以及钙质材料（石头、陶瓷）的降解。乙酸很容易从木材的降解中形成。对于博物馆、画廊、图书馆和档案馆的藏品，在1年和100年的保存目标中，建议乙酸的上限浓度分别为400和40 ppb。为了满足这个高标准的标准，使用吸附材料来选择性地捕获这种污染物可以是一个很有前途的解决方案。最常见的吸附剂包括沸石和活性碳。然而，在文物的正常湿度储存条件下（相对湿度（RH）高于40%）可能会与水竞争性吸附。像NaY或NaX这样的沸石，在非常低的湿度水平下很容易被水饱和。其他替代方法包括使用含金属的聚合物薄膜。但对于在博物馆展示物品来说，其透明度不够。金属有机框架（MOFs）家族是过去几十年间发展起来的一类多功能多孔混合晶体结构，由无机分子和有机连接物的准无限联合组成，形成微孔或介孔材料，其孔径大小、形状、表面积和亲水/疏水平衡可以很容易地调整。在吸附领域，MOFs显示出在其框架中加入了大量潜在的活性位点（Lewis、Bronsted或氧化还原）的优势，可以与极性或四极分子（如CO、NO或CO2）发生特殊的作用，从而有利于其对更多惰性物质（如烷烃）的选择性吸附。然而，对这些分子的选择性捕获比对水的捕获更具挑战性，因为在相同的吸附点上通常存在着竞争性的吸附，由于H2O-多孔框架之间的相互作用更具能量，往往有利于水。有几种策略来设计多孔混合材料，使其能够选择性地吸附客体分子而不是水。这可以是以下几种情况。(i) 一个MOF包含两个分子的不同吸附点。最近用KAUST-8证明了这一点，它允许H2O和CO2分别在配位不饱和的金属位点和氟阵列中同时吸附。(ii) 疏水性MOF，无机节点中没有极性基团（如-OH）和/或存在带有疏水性基团（如CH3或CF3）的有机连接体；典型的是疏水性Zr基MOF，表示为MIL-140s，被证明可以选择性地吸附苯酚衍生物而不是水。(iii) 孔隙中含有明显疏水和亲水区域的两亲MOF可以提供一个最佳方案，水作为污染物的协同效应可以提高CO2/N2或CO2/CH4的选择性；然而，大多数时候它与整体CO2捕获能力的下降有关。(iv) 在一些罕见的情况下，甚至已经表明，在一些MOFs中纳入的高能量吸附位点，如配位不饱和金属位点，允许优先结合一个客体分子而不是水。本文作者利用这类多孔材料在化学成分和孔径/拓扑结构方面的独特多功能性，在博物馆遇到的条件下，即在有空气湿度的情况下，确定具有选择性去除乙酸的最佳性能的MOFs。本文系统地探索一系列具有不同孔径、形状、疏水性和功能的水稳定MOFs的吸附/分离特性，包括碱性胺基或氟基，以进一步揭示在水分存在下驱动选择性乙酸去除的关键参数。为此，最初选择了四种不同的MOF结构，这些结构因其化学稳定性而闻名。首先是介孔疏水三维笼形对苯二甲酸铬，MIL-101（笼形尺寸为2.9和3.4纳米），由于存在协调不饱和金属位点（路易斯酸位点），可以潜在地作为乙酸的强吸附位点，并且其非常大的孔隙体积可以确保高乙酸吸收。它的功能化类似物带有后合成的碱性乙二胺（=en）接枝在金属酸位点上（MIL-101-en）也被选中，不仅是为了了解用碱性胺基取代金属酸位点是否会改善性能，而且考虑到在湿度存在的情况下，这种胺基在捕获二氧化碳（一种酸性气体）时，对水的敏感性比自由金属位点低得多。在测试的材料清单中，UiO-66-2CF3是最有希望的材料。论文P223信息：2018年4月，期刊ACS Applied Materials & Interfaces（ACS应用材料与界面，IF2021=10.383，[中科院2022年升级版] 材料科学2区）在线发表标题为“Metal-Organic Frameworks for Cultural Heritage
Preservation: The Case of Acetic Acid Removal”的文章。该论文通讯作者为法国蒙彼利埃大学蒙彼利埃查尔斯-格哈特研究所Guillaume Maurin、法国巴黎文理研究大学多孔材料研究所Christian Serre、葡萄牙里斯本大学高级技术学院Moisés L. Pinto。其他作者单位包括法国巴黎-萨克雷大学凡尔赛拉瓦锡研究所、法国索邦大学保护研究中心、葡萄牙里斯本大学理学院。链接: https://doi.org/10.1021/acsami.8b02930
文献信息：Zhiwei Xu B, Shao R, Li
N, et al. Narrowing the pore size distribution of polyamide nanofiltration
membranes via dragging piperazines to enhance ion sel