中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组研究员卿光焱团队，开发了一种带正电的自组装金属有机框架（MOF）纳米颗粒单层（SAMM）膜，在保证膜完整性的前提下实现了对SAMM的功能化修饰，并证实了其在渗透发电领域具有良好的应用潜力。本工作利用聚（甲基丙烯酸甲酯-co-乙烯基咪唑）接枝的UiO-66-NH2纳米颗粒，在水-空气界面自组装形成致密的带正电MOF纳米颗粒单层膜（面积可达3cm），并将其转移至多孔阳极氧化铝（AAO）膜表面，形成异质膜（SAMM@AAO）。SAMM@AAO膜在100倍NaCl梯度下产生的最大输出功率达6.76W/m²，且其Cl-/SO42-选择比达42.2。该团队通过将MOF表面的咪唑分子甲基化，进一步将异质膜的最大功率密度提升至10.5W/m²。此外，该研究通过改变MOF材料或接枝在MOF表面的功能基团的种类，可以制备其他带电荷的SAMM膜，这将丰富离子选择性膜的类型，并为制备具有高离子选择性和高渗透能收集性能的材料提供新思路。相关研究成果以Self-Assembled Nanoporous Metal-Organic Framework Monolayer Film for Osmotic Energy Harvesting为题，发表在Advanced Functional Materials上。