唐智勇团队Nature Chem：超快速有机溶剂纳滤膜！

晴天

2018-07-24

第一作者：Bin Liang, Hui Wang

通讯作者：唐智勇、李连山

通讯单位：国家纳米科学中心

研究亮点：

1. 发展了一种刚性的有机溶剂纳滤膜，膜结构稳定，孔径可调。

2. CMP膜对有机溶剂具有优异的耐受性以及超快速的透过性。

有机溶剂提纯分离，一直以来是工业领域的能耗大户，成本巨大。发展具有截留大分子溶质并同时具有优异溶剂透过性、有机溶剂耐受性的纳滤膜节能技术，是行业普遍诉求！

有鉴于此，国家纳米科学中心唐智勇、李连山团队基于表面触发聚合策略构建了一种刚性的超快速有机溶剂纳滤膜！

图1. CMP膜的制备和性能表征

研究人员通过C-C偶联反应制备得到了刚性的微孔聚合物膜（CMP），这种膜的骨架由全刚性的交联系统组成，仅含有化学惰性的C-C键和C-H键，从而对有机溶剂具有高度耐受性。

研究表明，支撑于聚丙烯腈基底上的42 nm厚的CMP膜表现出优异的溶质分子截留率，并对包括非极性正己烷和极性甲醇在内的广泛的有机溶剂具有优异的透过性，其中正己烷和甲醇的透过速率分别可达到32和22 l m^-2h^-1bar^-1。

结合理论模拟和实验结果，研究人员认为，CMP膜的优异透过性能得益于高度稳定的刚性网络结构中形成的开放、相互交叉的空隙。

图2. 纳滤性能

图3. 结构分析

总之，这项研究为高性能有机溶剂纳滤膜的开发提供了新的借鉴！

参考文献：

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