高性能膜材料有望提高生産率
- 發佈時間：2016-05-05 01:29:46 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
據新華社倫敦電 （記者張家偉）中國研究人員參與的一個研究團隊研發出奈米多孔膜材料的新合成方法，據此製作出的高性能膜材料可實現高通量、高選擇性的化學品分離，未來在石油化工行業、水處理與凈化、反滲透海水淡化等領域有望實現更高效節能的應用。
英國帝國理工學院的團隊2日在《自然·材料學》雜誌網路版發表報告説，他們將近年來新研發的有機微孔高分子材料合成方法與傳統成熟的界面聚合成膜工藝結合，成功製備出富含分子尺度孔道的超薄高分子膜。
研究人員説，核心技術是採用剛性且扭曲的有機單體分子，通過一步界面聚合反應，從而得到大面積交聯的高分子薄膜，扭曲的骨架結構産生大量的超微孔，通過設計高分子結構可以在分子尺度調控膜內微孔的大小和分佈，膜的厚度可在數百奈米到20奈米之間調控，而且交聯的網路結構極大提高了材料的耐溶劑性能。
據研究人員介紹，他們利用新方法製作奈米多孔分離薄膜，並測試了膜的有機溶劑納濾以及氣體分離性能。因為降低了膜的厚度和引入分子尺度的孔道及可溶脹性，有機溶劑的滲透通量比目前市場上的相關濾膜材料高10到100倍，同時膜對於分子量在200到1000道爾頓（原子品質單位）的物質具有較高的截留率（高於95％），而且膜材料能在較長時間內保持較高過濾效率，實現高通量、高選擇性、高穩定性的分離。
報告作者之一、帝國理工學院研究員宋啟磊博士説，這項研究為膜材料的設計和膜技術的發展提供了新思路。基於這一成果，未來有望設計開發出多種新型有機多孔高分子材料和超薄膜材料，這類材料在氣體存儲、分離、催化和儲能等領域的應用都極具潛力。
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