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组装多分子多孔薄膜分离取得新进展
浏览次数:392发布时间:2019-03-05 15:08:29 文章来源:

近年来,膜分离技术在向着微小分子发展,朝着微小的分子分离领域发展,近日,这一领域取得了新的进展。


 其在有机体系的应用相对滞后,这是因为大部分传统的一维聚合物材料在有机溶液中不稳定。其次,传统一维聚合物薄膜没有永久性孔,导致分离速度非常低下。

  为了同时解决高稳定性、高溶剂通量及高选择性的问题,具有刚性骨架的自组装多孔聚合物材料。这种材料相比于传统的一维柔性聚合物材料有非常大的优势:第一,三维全共轭结构使得这类材料在任何溶剂中不溶,且具有很高的热稳定性;第二,刚性骨架支撑起丰富的自组装微孔,有利于溶剂的传输;最后,可通过化学手段对孔结构或尺寸进行调控。然而其三维刚性结构在解决了结构稳定性的同时,其不溶的特性也同时带来了材料成膜分离困难的问题。因此,如何获得高质量的薄膜是解决这类材料在膜分离领域应用的关键一步。受一维聚合物表面聚合的启发,该课题组在SiO2表面修饰初始聚合位点后进行表面聚合反应,通过精细控制表面修饰及聚合反应条件,获得了平方厘米级的无缺陷薄膜并成功转移至超滤膜多孔支撑层。分子截留测试表明,其对有机溶剂具有极高的稳定性,在同等选择性基础上,过滤速度较目前商用的一维柔性聚合物薄膜高出两个数量级。这一结果主要得益于这类材料永久性微孔结构及高孔隙率,使其有望成为新一代高效膜分离材料。

   随着膜分离的研发进展的铺开,将会研发出许多 新型的材料,逐渐改善这一现在膜技术的缺陷。