第一作者：Bin Liang, Hui Wang
通訊作者：唐智勇、李連山
通訊單位：國(guó)家納米科學(xué)中心
研究亮點(diǎn)：
1. 發(fā)展了一種剛性的有機(jī)溶劑納濾膜，膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，孔徑可調(diào)。
2. CMP膜對(duì)有機(jī)溶劑具有優(yōu)異的耐受性以及超快速的透過性。
有機(jī)溶劑提純分離，一直以來是工業(yè)領(lǐng)域的能耗大戶，成本巨大。發(fā)展具有截留大分子溶質(zhì)并同時(shí)具有優(yōu)異溶劑透過性、有機(jī)溶劑耐受性的納濾膜節(jié)能技術(shù)，是行業(yè)普遍訴求！
有鑒于此，國(guó)家納米科學(xué)中心唐智勇、李連山團(tuán)隊(duì)基于表面觸發(fā)聚合策略構(gòu)建了一種剛性的超快速有機(jī)溶劑納濾膜！
圖1. CMP膜的制備和性能表征
研究人員通過C-C偶聯(lián)反應(yīng)制備得到了剛性的微孔聚合物膜（CMP），這種膜的骨架由全剛性的交聯(lián)系統(tǒng)組成，僅含有化學(xué)惰性的C-C鍵和C-H鍵，從而對(duì)有機(jī)溶劑具有高度耐受性。
研究表明，支撐于聚丙烯腈基底上的42 nm厚的CMP膜表現(xiàn)出優(yōu)異的溶質(zhì)分子截留率，并對(duì)包括非極性正己烷和極性甲醇在內(nèi)的廣泛的有機(jī)溶劑具有優(yōu)異的透過性，其中正己烷和甲醇的透過速率分別可達(dá)到32和22 l m-2h-1bar-1。
結(jié)合理論模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究人員認(rèn)為，CMP膜的優(yōu)異透過性能得益于高度穩(wěn)定的剛性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中形成的開放、相互交叉的空隙。
圖2. 納濾性能
圖3. 結(jié)構(gòu)分析
總之，這項(xiàng)研究為高性能有機(jī)溶劑納濾膜的開發(fā)提供了新的借鑒！
參考文獻(xiàn)：
Bin Liang, Hui Wang, Lianshan Li, Zhiyong Tang et al. Microporous membranes comprising conjugated polymers with rigid backbones enable ultrafast organic-solvent nanofiltration. Nature Chemistry 2018.
https://www.nature.com/articles/s41557-018-0093-9#Sec14
