混合マトリックス膜における金属-有機フレームワークへの高分子の浸透をNMRでその場観察

固体NMRを使用して、金属-有機フレームワーク（MOF、UiO-66）と2種類の高分子（PEOおよびPVDF）を用いて作成された混合マトリックス膜（MMM）を研究した。13Cおよび1H NMRデータは、ほとんどのUiO-66有機リンクがPEOの1nm以内にあることを示す圧倒的な証拠を提供しており、これはPEOがMOF全体に均一に分布していることを示している。PEO含量が増加するにつれて、MOFの13C NMRピーク位置および1H NMR線幅に系統的な変化が見られ、MOFの1H T1ρ緩和時間が劇的に短縮される。ポアが充填された後もPEOのさらなる増加が見られ、UiO-66粒子の外側に半結晶性のPEOが形成される。対照的に、PVDF MMMに関する同様の研究では、ポリマーがMOFリンクのごく一部（<20%）にしか接触しないことが示されている。シミュレーションは、PEOがPVDFよりもUiO-66に浸透しやすいことを確認している。これらの研究は、MMMにおけるMOF-ポリマー相互作用についての実験的知見を提供する最初のものの一つである。