中科院青島能源研究所研制的介孔材料改性聚酰胺復(fù)合膜

1月6日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與工藝研究所宣布，由研究員姜和清領(lǐng)導(dǎo)的膜分離與催化研究小組在《材料化學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇評(píng)論文章。介紹了以溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法和以嵌段聚合物為模板合成的介孔氧化鋁及其相關(guān)氧化物。分析了這類介孔材料在吸附，分離和催化中的應(yīng)用潛力。該圖顯示了通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)的自組裝方法制備的有序介孔氧化鋁及其氧化物在吸附，分離和催化方面的應(yīng)用。受訪者提供的介孔納米材料因其大的比表面積和可調(diào)節(jié)的孔結(jié)構(gòu)而在能量存儲(chǔ)，氣體分離，納米催化等方面具有潛在的應(yīng)用。蔣和清研究員領(lǐng)導(dǎo)的膜分離和催化研究小組致力于界面相容性調(diào)節(jié)的科學(xué)問題。

基于功能化的介孔聚合物，使用Al金屬中心和金屬介孔聚合物（MOF）進(jìn)行聚合。物體表面上的官能團(tuán)之間的配位將納米MOF限制在中孔聚合物通道中。這種MOF的表面缺陷部位與CO2分子之間存在很強(qiáng)的相互作用，從而顯著改善了低壓下的MOF。在一定條件下的CO2吸附能力。圖片顯示了以氨基官能化的介孔聚合物為填充材料，具有高水通量和高脫鹽率的納米復(fù)合膜的發(fā)展。提供的受訪者最近，研究人員試圖將這種中孔材料引入聚酰胺反滲透復(fù)合膜中，以期進(jìn)一步提高海水淡化的效率。先前的研究表明，將碳納米管，中孔二氧化硅和其他納米材料引入聚酰胺膜可以增加復(fù)合膜的水通量。

由于普通納米材料和聚合物基質(zhì)之間的界面相容性差，復(fù)合膜的分離選擇性將顯著降低，同時(shí)增加水通量。針對(duì)這一問題，研究團(tuán)隊(duì)使用氨基官能化的介孔聚合物作為填充材料，并通過調(diào)節(jié)介孔聚合物與聚酰胺基體之間界面的微觀結(jié)構(gòu)來開發(fā)出高水通量和高截留鹽。納米復(fù)合薄膜的速率。研究表明，介孔聚合物的介孔通道作為快速的水傳輸路徑，極大地提高了復(fù)合膜的滲透性。在16 bar的壓力下，其水通量達(dá)到55L / m2h。此外，其官能團(tuán)與聚酰胺相容。鏈之間的良好相互作用增加了兩者之間的界面相容性，有效提高了復(fù)合膜的分離性能，NaCl的截留率達(dá)到98.7％。