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09
2026
-
07
Science子刊：界面聚合新策略：双相引入微孔单元，膜性能大幅跃升
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研究背景
膜分离技术因其高能效和操作简便，被视为替代传统高能耗热分离工艺的理想方案，尤其在有机溶剂纳滤（OSN）和有机溶剂反渗透（OSRO）等新兴领域备受关注。然而，现有聚合物膜面临渗透性与选择性此消彼长的制约，且传统界面聚合制备的聚酰胺膜因自由体积紧凑，溶剂渗透率普遍偏低。具有本征微孔性（PIM）的材料虽能提供丰富的亚纳米孔道以实现*筛分，但其溶液加工性往往伴随溶剂稳定性差的问题。近年来，通过界面聚合将刚性扭曲的微孔单元引入聚合物骨架，已成为提升膜性能的有效策略，但单一相中引入微孔单元对孔隙率的提升幅度有限。因此，探索在界面聚合的水油两相中同时引入高刚性微孔单元，以突破性能上限，成为该领域的重要研究方向。
本文摘要
利用可规模化生产的方法对聚合物中的微孔性进行精细调控，在节能分子分离领域具有巨大潜力。在此，报道了一种双相分子工程策略，通过界面聚合制备微孔聚合物纳米膜。通过整合两种微孔生成单元，例如水溶性Tröger's base二胺（TBD）和扭曲的螺二芴（SBF）单元，所得到的TBD-SBF聚酰胺呈现出*的高比表面积。这种超薄（约20 nm）的TBD-SBF膜，相比采用传统化学方法制备的对照膜，溶剂渗透率提高了220倍，同时具有适中的截留分子量（约640 g mol⁻¹），其性能优于目前报道的聚合物膜。我们还通过探索水相单体的异构效应来调控微孔性，突显了基于SBF的微孔聚酰胺在碳氢化合物分离方面的巨大潜力。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/HMRgAwZIPPtqNumjIG0A0A
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