journal article·2026-06Open access

Recent Advances in Zirconium‐Based Metal–Organic Framework Membranes for Desalination

Mao Fu, Hai‐Tian Xia, You Wu, Sen Li, Ying Liu, Ya‐Li Liu, Shi‐Qiang Wang, Yingchao Dong

Advanced Science· Volume 13· Issue 33

Abstract

ABSTRACT Zirconium‐based metal–organic frameworks (Zr‐MOFs) have emerged as promising desalination membrane materials owing to their exceptional chemical and hydrothermal stability, tunable nanoporous architectures, and versatile surface functionality. This review summarizes recent advances in Zr‐MOF membranes for desalination, focusing on representative systems such as UiO‐66 and its derivatives, MOF‐801, MOF‐808, and PCN‐224. It highlights how framework chemistry, pore architecture, defect engineering, and membrane configuration collectively govern water transport and ion selectivity. Fabrication strategies are systematically discussed, covering both pure Zr‐MOF membranes and mixed‐matrix membranes (MMMs). Desalination performance is evaluated across various separation processes, including pressure‐driven filtration, forward osmosis, and pervaporation. Finally, we discuss the molecular‐level sieving mechanisms and outline future research directions toward the development next‐generation materials for sustainable water desalination.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Membrane Separation Technologies · Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Membrane Separation and Gas Transport

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Geography and Environmental Science Guizhou Normal University Guiyang PR China

Guizhou Provincial Key Laboratory for Prevention and Control of Emerging Contaminants Guiyang PR China

College of Chemistry and Chemical Engineering Shanghai University of Engineering Science Shanghai China

Research Center for Membrane and Film Technology Kobe University Kobe Japan

Singapore Membrane Technology Centre Nanyang Environment and Water Research Institute Nanyang Technological University Singapore Singapore

School of Science and Engineering The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen), Longgang Shenzhen Guangdong China

References (100+)

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