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Advanced Materials｜用于O₂/N₂分离的多孔石墨烯膜孔径调控

Advanced Materials｜用于O₂/N₂分离的多孔石墨烯膜孔径调控

具有埃尺度零维孔的多孔石墨烯因其超高渗透通量和分子筛分潜力，为气体分离提供了理想平台。本研究提出一种动态策略，通过孔边缘氮官能团的热转化，精准调变孔限直径（PLD），实现从氮气中选择性分离氧气——两者动力学直径仅差0.18 Å。利用伯胺与CO₂形成的位阻复合物，先缩小孔道电子密度间隙；再经程序升温退火，将伯胺逐步转化为石墨氮与吡啶氮，温和放大孔径。所得厘米级膜在30 °C、2 bar下O₂渗透率高达2580 GPU，O₂/N₂选择性>10，连续运行数天性能无衰减，为分布式、低能耗制氧及富氧燃烧提供可行路线。

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【Journal club】“芯”凉方：光敏聚酰亚胺（PSPI）低温固化策略解析

【Journal club】“芯”凉方：光敏聚酰亚胺（PSPI）低温固化策略解析

集成电路（IC）作为现代信息技术的基石，其性能提升正日益依赖先进封装技术，这也对封装材料提出了远超传统的严苛要求。聚酰亚胺（PI）凭借其卓越的耐热性、机械韧性及绝缘性，长期被用作芯片封装的介质层与钝化层。为了简化传统 PI 繁琐的图案化工艺，兼具光敏特性与 PI 优异性能的光敏聚酰亚胺（PSPI）应运而生。

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2026

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Nature：大环空腔膜实现染料与离子分离

Nature：大环空腔膜实现染料与离子分离

膜分离技术为有机物质与盐类的选择性分离提供了一条极具前景的途径，可实现水资源回用与资源回收。兼具两亲性与孔径可调特性的大环分子复合聚合物膜在此领域表现出良好的适用性，但传统大环分子存在反应位点有限、扩散行为难以调控的缺陷，难以组装成具有高连通性结构的分离膜。引入一种兼具三维空腔结构与适中反应活性的大环单体——四醛基杯芳烃（TACA），并通过单向扩散辅助界面聚合（UDIP）法制备疏松结构纳滤膜。

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2026

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ACS Nano: “柔韧有序层”,用石墨烯–有机框架打造高选择性离子分离膜

ACS Nano: “柔韧有序层”,用石墨烯–有机框架打造高选择性离子分离膜

在当今的水资源与能源双重危机中，电渗析（ED）作为一种节能型脱盐与资源回收技术，正被广泛关注。该技术依靠离子交换膜（IEMs）在电场驱动下实现离子的定向迁移，从而实现高效脱盐与水回用。然而，传统离子交换膜在单价/二价阳离子（如Na⁺/Ca²⁺或Li⁺/Mg²⁺）分离方面存在明显不足——其选择性低、固定且不可调。

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2026

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Nature Communications｜多孔有机笼混合基质膜用于高效对映体分离

Nature Communications｜多孔有机笼混合基质膜用于高效对映体分离

制药、农用化学品和食品添加剂行业亟需快速、连续、低能耗的对映体分离技术。膜法具有易放大、能耗低等优势，但现有手性膜多为低浓度（10⁻³–10⁻² mol L⁻¹）下运行，高浓度时因填料-聚合物界面缺陷导致非选择性扩散，ee 值骤降。手性 MOF/COF 虽孔结构可调，却难溶于常规溶剂，与聚合物相容性差；多孔有机笼（POCs）兼具永久孔道、均一手性位点和溶液加工性，却尚未以“分子分散”形式用于 MMM。

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2026

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JACS: “分子笼成膜”：从无序混合到精准共价连接的CO₂分离新策略

JACS: “分子笼成膜”：从无序混合到精准共价连接的CO₂分离新策略

为应对气候变化和工业减排需求，二氧化碳（CO₂）分离膜技术因其高效、低能耗的特点成为碳捕集研究的核心方向。传统的高分子膜虽具加工优势，却受限于经典的“通量–选择性权衡”；而金属–有机笼（MOCs）凭借分子级均一孔道与可调结构，被视为突破该瓶颈的理想填料。然而，当MOCs被物理混入聚合物形成混合基膜（MMMs）时，随着填料比例升高，笼状分子容易发生团聚与界面脱粘，在膜内形成非选择性空隙，导致性能反而下降。现有膜的MOC负载通常难以超过40 wt%，这严重限制了其潜在优势的发挥。如何在高负载下保持均匀分布与结构完整性，成为制约MOC膜应用的关键科学难题。

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2026

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