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NC:MOF中发现“核-壳”气体分离新机制
气体晶格是一种由限域作用和周期性结合稳定在多孔主体内部的、类晶体的吸附质排列方式,它提供了一种结构上明确的吸附状态,将吸附量与传质联系起来。在此,提出了一条端到端的流程,用于发现和设计金属-有机框架(MOF)中的框架模板化气体晶格,并以氙(Xenon)作为概念验证客体。通过结合晶格感知描述符的高通量筛选,确定了Co-CAU-36能够稳定一种跨孔道的氙晶格;等温线分析则揭示了在接近应用条件的压力窗口下,壳层占据、孔填充以及协同晶格建立等过程。
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2026
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EST|界面缩聚动力学调控构建微孔聚酯酰胺膜实现选择性水净化
膜纳滤(NF)为节能水净化提供了一条引人注目的途径,但聚酰胺(PA)NF膜的微孔性和抗氧化性的协同控制仍然具有挑战性。在此,研究者展示了一种可推广的植物多酚调控界面聚合(PP-RIP)策略,用于构建具有精细化学和结构特征的微孔聚酯酰胺(PEA)膜,以选择性去除有机微污染物(OMPs)。在PP-RIP中,哌嗪碱性溶液促进多酚的去质子化,克服其有限的反应活性。所得的高极性去质子化多酚不仅与均苯三甲酰氯和哌嗪共聚以引入高自由体积的聚酯(PE)链段,而且还减缓了哌嗪向界面的扩散。
ACS Nano: 电热协同调控纳米限域水传输实现分子筛分
在生物燃料提纯等关键分离过程中,水/有机物(如水–乙醇)分离仍高度依赖能耗巨大的蒸馏工艺。膜法渗透汽化因其节能潜力受到关注,但实际应用中仍存在效率瓶颈:一方面,传热依赖外部加热,导致热损失与系统复杂性增加;另一方面,膜表面温度极化效应会削弱驱动力,从而限制通量与分离性能。与此同时,纳米限域空间中的水分子表现出与体相完全不同的传输行为,例如有序排列和超快扩散,为分子筛分提供了新的可能。但如何在埃尺度筛分精度下,同时引入电与热的耦合调控,实现*稳定分离,仍是当前膜材料设计中的重要挑战。
Science| 用于原油脂肪族/芳香族分离的COF膜的可规模化制备
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Angew: 摆脱强酸,面向规模化制氢的阴离子交换膜新路径
在碳中和与氢能经济快速发展的背景下,阴离子交换膜水电解(AEMWE)被视为兼具*率与低成本的关键制氢技术。其中,阴离子交换膜(AEM)作为核心部件,直接决定了离子传导效率、稳定性以及整体器件性能。近年来,高性能AEM多依赖于强酸(如三氟甲磺酸)催化的聚合策略。这类方法虽能获得优异的离子电导率,但其强腐蚀性、高安全风险、复杂操作以及难以回收等问题,严重制约了工业放大与商业化应用。因此,开发一种既具备高性能又具备安全性和可规模化优势的合成路线,成为AEM领域亟需突破的关键问题。
Nat. Commun.: 打破传输与阻隔的权衡,高性能电解水隔膜的新结构设计
在绿色制氢技术中,碱性水电解因其成熟性与低成本优势被广泛应用,但其效率提升长期受限于隔膜材料的性能瓶颈。理想隔膜需要同时具备高离子传导、优异气体阻隔以及长期稳定性,然而传统材料往往难以兼顾这些关键指标。例如,基于氧化锆的复合膜虽然具有良好的化学稳定性,但在实际应用中普遍存在“导电性与阻气性难以兼顾”的问题:提高孔隙率有利于离子传输,却会削弱气体阻隔能力;增强致密性则会带来较高电阻。因此,如何在微观结构层面实现两者协同优化,是碱性电解水隔膜设计中的核心挑战。