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杨昊副教授在智能COFs膜方面取得新进展

发布于:2024-12-20 文章阅读数:

纳滤膜技术在有机溶剂的大规模处理中具有很好的应用前景。然而,广泛使用的商用高分子膜存在渗透率低、结构可调性范围窄以及耐化学性有限等问题。近日,南京大学环境与健康研究院杨昊副教授联合新加坡国立大学赵丹教授团队提出了一种制备具有溶剂响应性结构柔性的共价有机框架(COFs)膜的策略。通过界面聚合成功制备了一系列溶剂响应性COFs膜。这些COFs膜在极性有机溶剂中的层间滑移会产生具有高选择性的亚纳米级孔隙。对于多种纳滤应用,智能COFs膜实现了高截留率(>99%)、高渗透通量(>15 kg m-2 h-1 bar-1)以及优异的耐有机溶剂性能。特别是与传统的聚合物膜相比,这些智能COFs膜的渗透通量高出两个数量级,使其非常适用于工业化的有机溶剂纳滤工艺。该研究结果表明,溶剂响应性结构柔性对膜的渗透性和选择性有着巨大影响,对未来基于框架动力学设计高性能多孔膜的相关研究提供了理论基础。

研究成果以“Solvent-responsive covalent organic framework membranes for precise and tunable molecular sieving”为题发表于Science子刊Science Advances上(论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads0260)。南京大学前沿科学学院环境与健康研究院杨昊副教授为论文第一作者,新加坡国立大学赵丹教授为论文通讯作者。该研究得到了南京大学人才启动基金支持。

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