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07
2026
-
03
JMS：原位限域聚合法构筑高相容性 MOFs 基 TFN 膜用于CO₂分离
作者：
本研究创新性提出在金属有机框架（MOFs）纳米片层内开展均苯三甲酰氯（TMC）与哌嗪（PIP）的原位限域聚合策略，成功制备出具有优异界面相容性的薄膜纳滤（TFN）分离膜。该方法以 MOFs 纳米片为限域模板，实现了连续致密聚酰胺基体的自下而上原位构筑；通过**调控聚合循环次数，可将功能层中 MOFs 的含量从 83.3 wt% 有效调控至 42.6 wt%。得益于 MOFs 与聚合物相之间的分子级界面相容性，以及**溶解扩散和精细分子筛分机制的协同作用，所制备的 TFN 膜的 CO₂分离性能显著提升，其 CO₂渗透通量达 1688.3 GPU，对 CO₂/N₂、CO₂/CH₄的分离选择性分别为 36.4 和 38.9，性能超越 2008 年和 2019 年的分离性能上限。该 TFN 膜在严苛工况下展现出优异的长期运行稳定性，经 14 天连续测试，以及 35~75℃变温、0.1~0.5 MPa 变压条件下，其分离选择性波动均小于 3.6%。本研究为气体分离膜的**设计和规模化制备提供了新范式，也为高性能分离膜的研发开辟了新途径。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/dQtGxWVIgTcJBCODuEE7GA
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