对二甲苯（PX）是生产对苯二甲酸等重要化工原料的关键中间体，而PX与邻二甲苯（OX）等异构体在分子尺寸和物理性质上极为接近，传统精馏分离能耗极高。膜分离技术因其低能耗、高效率等特点，被认为是实现二甲苯异构体高效分离的重要发展方向。然而，MOF膜在制备过程中普遍存在异相成核效率低、晶体无序生长以及晶界缺陷难以避免等问题，严重限制了其分离性能与工业应用潜力。针对上述难题，我组构建了一种垂直取向的AlOOH纳米片阵列模板，并引入甲酸钠调控MIL-160膜的成核与生长行为。研究发现，甲酸根离子能够优先与AlOOH表面的铝节点发生预配位作用，削弱原有Al-O键，从而促进2,5-呋喃二甲酸配体插入与MIL-160结构生成。与此同时，AlOOH纳米片模板为晶体沿表面定向生长提供了结构导向，实现了晶体边界的高度融合，最终获得类似聚合物连续相的致密晶态膜结构。所得MIL-160膜展现出优异的二甲苯异构体分离性能。在等摩尔PX/OX混合体系中，PX渗透率达到4.42 × 10^-7 mol m^-2 s^-1 Pa^-1，PX/OX选择性达到24.2。进一步通过两级膜分离过程，可将进料中20 wt%的PX富集至98 wt%，满足高附加值芳香族化学品生产需求。该研究为高性能MOF膜的可控制备及芳香族异构体低能耗分离提供了新的设计思路。

文章链接：https://doi.org/10.1002/aic.70156