近日，南京师范大学古志远教授研究团队构建了一种具有非对称高曲折度纳米通道的铝基金属有机骨架材料，通过协同分子筛分与形状匹配机制，实现了二甲苯异构体的基线分离，进一步实现了真实 pX 样品中痕量异构体杂质的高精度定量分析。

研究团队构建了一种铝基金属有机骨架材料 Al-TCPB-Me₂ 材料。通过引入双甲基配体，形成了高曲折度的非对称一维通道。与传统直通道结构不同，该通道在空间几何上引入了明显的弯折和非对称位点，使分子在传输和吸附过程中同时受到尺寸限制和构型匹配的双重调控，从而为高度相似分子的区分提供了可能。

结构表征结果表明，Al-TCPB-Me₂ 的最小通道入口尺寸约为 6.8 Å，这一尺度恰好位于三种二甲苯异构体分子尺寸的临界区间，使 oX 在动力学上传输受限，而 pX 和 mX 则能够进入曲折通道内部。密度泛函理论计算进一步揭示了通道内部的形状匹配机制：曲折通道内分布的甲基位点能够与 pX 分子形成更充分的疏水相互作用，而 mX 由于构型差异，仅能形成部分接触，从而在热力学上表现出较弱的吸附。这种由通道曲折度和非对称性共同放大的几何差异，使得分子筛分与形状匹配在同一材料中实现了有效串联。

• 图 1 具有曲折非对称性通道的 Al-TCPB-Me₂ 的结构示意图

基于上述结构优势，Al-TCPB-Me₂ 被成功应用于气相色谱分离。实验结果显示，该材料对二甲苯异构体表现出显著优于商业色谱柱的分离性能，间二甲苯/对二甲苯和邻二甲苯/对二甲苯的分离度分别达到 24.9 和 31.1，实现了完全基线分离。其分离顺序为：oX<mX<pX。在真实高纯对二甲苯样品分析中，该色谱柱能够有效避免主成分峰对杂质信号的干扰，成功实现了低至 200 ppm 水平的异构体杂质准确定量。

• 图 2（a）和（b）Al-TCPB-Me₂ 色谱柱和对比色谱柱针对不同目标物的色谱图（c）Al-TCPB-Me₂ 色谱柱对二甲苯的分离度与其他色谱柱的对比图（d）二甲苯在 Al-TCPB-Me₂ 色谱柱上的标准曲线（e）Al-TCPB-Me₂ 色谱柱用于 pX 中痕量杂质的定量（f）商业柱 HP-5 用于 pX 中痕量杂质的定量

该研究表明，通过调控金属有机骨架纳米通道的非对称性和曲折度，可以在单一材料体系中实现分子筛分与形状匹配的协同放大效应，为痕量结构相似杂质的高精度分析提供了一种具有普适性的材料设计范式。相关策略不仅对二甲苯异构体分析具有重要意义，也为复杂多组分体系中“主量–痕量”分离问题的解决提供了新的思路。