中化新网讯 8月16日，从我国科学院大连化学物理研讨院传出音讯，该所无机膜与催化新资料研讨组的杨维慎研讨员和彭媛副研讨员团队在纯相共价有机结构(COFs)气体别离膜研讨方面获得新进展，制备出高功能超薄二氧化碳别离膜，别离功能达到了工业使用需求。
据彭媛介绍，他们制备的二氧化碳别离膜以COFs纳米片为膜构筑基元，诱发错排缩孔效应，完成了二氧化碳/氢气混合气中二氧化碳的优先浸透别离。也就是说，二维COFs骨架对二氧化碳选择性吸附特性与纳米片错排缩孔效应协同效果，能够诱发气体在膜内外表分散机制，从而完成二氧化碳的高效别离。实验研讨多个方面数据显现，使用COFs资料时，在298K下，二氧化碳/氢气别离系数大于20，二氧化碳浸透率大于300GPUs，别离功能达到了工业使用需求。
因为二维COFs孔径大于0.8纳米，关于动力学直径为0.3~0.4纳米的小分子气体例如氢气(0.29纳米)、二氧化碳(0.33纳米)等难以完成准确别离，构建具有高效二氧化碳别离功能的纯相二维COFs膜面对极大应战。“但COFs资料具有永久性一维直通孔道，丰厚的外表官能团以及优异稳定性，在二氧化碳别离范畴依然具有巨大的使用潜力。”彭媛表明。
基于此，该团队在前期研讨基础上，以3种不同外表化学和孔径的层状COFs资料为研讨方针，开展出一种弱酸性溶剂剥层，并辅以温文机械外力的办法，将其剥离为厚度2纳米、尺度达微米级的系列超薄纳米片层，经过准确操控纳米片错排拼装，构建了孔径尺度合适二氧化碳别离的纯相COFs膜。
在碳达峰、碳中和的方针布景下，开展低能耗、环境友好的二氧化碳选择性别离膜具有极端重大意义和实践使用价值。相较于传统高能耗别离技能如溶剂吸收、深冷精馏等，压力驱动的膜别离技能能耗极低、碳脚印小，满意工业与社会可持续开展的战略需求。膜资料是膜别离技能的中心，高功能的二维别离膜是该研讨范畴前沿性研讨议题。
彭媛表明，现在他们研制的二氧化碳别离膜仍处于实验室验证阶段，下一步方案开发新的COFs膜资料，构成新的孔道工程战略，逐渐提高膜别离功能，拓宽COFs膜在二氧化碳别离中的使用场景规模，如用于二氧化碳/氮气、二氧化碳/甲烷别离等。
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