近日，《自然·材料》（Nature Materials）在线发表了我校化学与化工学院乔志华博士题为“Metal-induced ordered microporous polymers for fabricating large-area gas separation membranes”的学术论文（DOI：10.1038/s41563-018-0221-3）。
大面积超薄多孔膜具有重要的科学意义和工业价值。针对现有超薄多孔膜难以大面积制备的科学难题，乔志华博士在研究中利用富含氨基的聚合物、含羧基和氯原子的小分子和金属离子合成了一系列界面相容性良好的金属诱导微孔聚合物，并利用该类聚合物通过界面层诱导作用制备了大面积超薄多孔膜。所制备膜的面积大于100 cm2，最薄分离层厚度不高于50 nm。由于膜分离层中不同纳米颗粒通过聚合物链间的强相互作用紧密结合在一起，膜在低压下具有优异的CO2/N2渗透选择性能。此项研究首次实现了超薄多孔膜的大面积制备，膜性能可以很好地满足国际公认的CO2捕集目标，有望在烟道气CO2捕集等领域获得应用。
The University of Texas at Austin的B. Freeman教授在同期杂志上发表了两页的专题评论，认为该研究工作得到的膜具有优异的CO2/N2分离性能和水稳定性，为气体分离技术开辟了一个全新领域(Ordered polymeric membranes using metals, Nature Materials, DOI：10.1038/s41563-018-0235-x)。
我校化学与化工学院青年教师乔志华博士为论文的第一作者，天津大学赵颂博士为共同第一作者；天津大学王志教授、M. Guiver教授和我校化学与化工学院仲崇立教授为共同通讯作者（天津大学为第一完成单位）。
图1 | （a）金属诱导微孔聚合物MMP-1的框架结构，（b）MMP-1膜的扫描电镜表面形貌，（c）MMP-1膜的扫描电镜断面形貌，（d）MMP-1膜的CO2/N2渗透选择性能，（e）MMP-3的框架结构，（f）MMP-3膜的扫描电镜表面形貌，（g）MMP-3膜的扫描电镜断面形貌，（h）MMP-3膜的CO2/N2渗透选择性能。图（d）和（h）中，空心数据点是MMP膜的CO2/N2渗透选择性能，实心数据点是MMP膜支撑层的CO2/N2渗透选择性能，测试气体：水蒸气饱和的CO2/N2（体积比为15/85）混合气，测试温度：298K。
（审稿：化学与化工学院 王丽焕 编辑：宣传部 谢光勇）
