天博科学家提出“固态溶剂法”制备混合基质膜—新闻—科学网 来源：天博企业 发表时间: 2024-07-20

南�첩京工业年夜学传授金万勤团队于分散膜范畴取患上新进展，提出“固态溶剂法”制备出超薄超高掺杂量的混淆基质膜。9月22日，相干研究结果于线揭晓于《科学》上。

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膜制备示用意。 课题组供图

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膜布局与分散机能。 课题组供图

据先容，膜技能具备分散能耗低等上风，但其成长遍及受限在渗入性以及选择性的制约瓜葛，将高机能有机填料掺杂于聚合物中制备混淆基质膜，无望冲破这一瓶颈，成为最近几年来国际研究前沿。然而，面对填料团圆以及界面缺陷的庞大应战，混淆基质膜仍未年夜范围运用。金万勤团队是国际上较早开展混淆基质膜研究的团队之一，持久以来始终致力在解决这两浩劫题。

“咱们提出将聚合物作为固态溶剂，消融填料的先驱体并将其涂覆于多孔载体外貌造成超薄膜层，尔后将聚合物中的先驱体原位转化成填料。”论文第一作者、南京工业年夜学玻士陈桂宁先容，区分在传统的“合成填料—分离填料—填料与聚合物混淆”制备混淆基质膜的繁杂工艺，该要领仅需于聚合物中消融高含量先驱体，便可实现高含量填料的匀称超薄化掺杂，同时以填料为主体相的新型混淆基质膜布局有益在填料之间造成贯串孔道，为份子提供超快传输通道。

试验注解，“固态溶剂法”制备的混淆基质膜厚度仅为50纳米，填料掺杂量高达80%以上，实现了膜渗入性以及选择性数目级的晋升。基在超薄膜层以及填充的贯串筛分孔道，该混淆基质膜体现出类有机膜（纯填充相）的优秀分散机能，氢气/二氧化碳分散机能超出跨越现有聚合物膜以及混淆基质膜1~2个数目级。

“‘固态溶剂法’重要依赖聚合物膜的加工制备技能，是以易在放年夜制备成超薄的平板型以及中空纤维型混淆基质膜。”论文的配合通信作者、南京工业年夜学传授刘公允说，该要领合用在差别类型的填料以及聚合物基质，体现出精良的范围化制备远景与膜质料普适性。

“研究初次从试验上证实了超薄超高掺杂混淆基质膜的可行性，也为成长基在纳米质料的超薄分散膜及功效涂层提供了新思绪以及理论技能根蒂根基。”论文通信作者金万勤先容，该混淆基质膜于碳捕集等历程极具运用潜力，无望助力我国双碳战略方针的实行。于国度重点研发工程的资助下，团队正于开展混淆基质膜的放年夜制备与运用技能研究。

相干论文信息：https://doi.org/10.1126/science.adi1545

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