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技术方向

膜分离 最新动态

膜分离方向的进展:反渗透与纳滤膜、气体分离与渗透汽化、膜材料与孔结构调控、抗污染与长期稳定性。

32 条精选近 30 天 32 条共收录 45 条

更新

膜分离的精选

10月25日周日第 1–20 条
  1. Journal of the American Chemical Society66

    柱芳烃基人工锂离子通道实现高选择性锂钠分离

    研究报道了一类以 pillar[5]arene 为中心环、末端接二苯基氧化膦(DPP)配体的仿生超分子跨膜通道,在电化学驱动条件下给出保守下限的 Li+/Na+ ≥ 94、Li+/K+ ≥ 136、Li+/Mg2+ ≥ 286、Li+/Ca2+ ≥ 228 的选择性。

    推荐理由:原文给出人工跨膜锂通道的离子选择比与单通道电导,读者可据此判断仿生膜在锂纯化中的分离上限。

10月24日周六
  1. Angewandte Chemie International Edition58

    界面水氢键网络调控碳电极的阳极稳定性

    研究显示,界面水的氢键网络被破坏程度越高,碳电极的阳极腐蚀越快,弱氢键水被认为是与碳氧化相关的活性水群体。作者用 operando 差分电化学质谱结合原位 ATR-SEIRAS 得到这一关联,并以离聚物定义界面来调控局部水结构。

    推荐理由:通过原位红外与差分电化学质谱把界面水的氢键网络与碳电极氧化速率对应起来,并给出离聚物调控界面的设计思路。

10月23日周五
  1. Advanced Functional Materials58

    研究团队用离子纳米工程改造木材细胞壁制备高性能海洋能量收集膜

    研究团队通过高碘酸盐氧化与 Schiff 碱偶联在纤维素骨架上接枝带正电的 ─NH2 基团,使氧化木材的 ζ 电位由 −16.5 mV 转为 +33.5 mV,再经原位纳米聚合在细胞壁内重建 3D 凝胶网络。

    推荐理由:原文给出了木材细胞壁离子化改性与原位纳米聚合的具体路线及电荷、强度、电导率数据,可供做生物基纳流体膜的研究者参考。

10月22日周四
  1. Journal of the American Chemical Society74

    F–Cu–COF 实现 PFAS 超痕量检测与高效去除一体化

    研究报道了一种可克级规模制备的氟化铜基共价有机框架 F–Cu–COF,采用露天一锅法合成并保持高结晶性与化学稳定性。该材料通过氟化孔道与氧化还原活性 Cu 中心的主客体耦合,在同一结合事件中同时实现 PFAS 捕获与浓度依赖的电化学信号输出,检测限为 5.2 pg L–1,吸附容量达 3824 mg g–1,并可用于流通式去除。

    推荐理由:原文给出 F–Cu–COF 的检测限与吸附容量,并说明同一主客体结合事件如何同时驱动捕获与电化学信号。

10月21日周三
  1. ACS Nano60

    氟化多孔有机聚合物增强单层多孔石墨烯膜实现 350 °C 气体分离

    研究团队用氟化多孔有机聚合物(FPOP)作为机械增强层,使多孔单层石墨烯(PG)膜可无裂纹转移到多孔支撑体上,并在最高 350 °C 的加压条件下稳定运行。FPOP 由分子前驱体溶液直接沉积在 PG 上,经干燥和热退火形成连续交联薄膜,与石墨烯形成界面并保持强粘附。

    推荐理由:原文给出氟化多孔有机聚合物作为增强层,使单层多孔石墨烯膜在 350 °C 加压条件下保持选择性气体传输。

  2. Advanced Functional Materials60

    BAFP分子支架构建高渗透聚酰胺膜用于有机溶剂纳滤

    研究以2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷(BAFP)为单体构建聚酰胺薄复合膜,利用–C(CF3)2–基团的空间位阻调控PA链堆积,并借氟化基团削弱溶剂与膜的相互作用以降低传输阻力。

    推荐理由:原文给出BAFP单体构建的PA膜甲醇渗透率20.3 L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹,并对照MDA体系说明分子支架对链堆积的调控作用。

  3. Angewandte Chemie International Edition60

    利用 Hofmeister 效应界面聚合制备自支撑离子型 COF 膜

    研究通过界面聚合过程中调控 Hofmeister 效应,制备出可自支撑的离子型共价有机框架(iCOF)膜。将不同无机盐引入水相以调节 TpPa-SO3H 的溶解与结晶动力学,其中 Li2SO4 兼具强水合阴离子与弱相互作用阳离子,使 TpPa-SO3H 富集并停留在界面,促进 π–π 堆叠与有序组装,得到高结晶度、完整的自支撑膜。

    推荐理由:通过在水相中引入不同无机盐调控 Hofmeister 效应,为自支撑 iCOF 膜的界面聚合提供了一条可迁移的离子特异性调控思路。

10月19日周一
  1. Small62

    异质结构COF膜实现0.9至2.5 nm梯度孔用于H2纯化

    研究报道了一种异质结构共价有机框架(COF)膜,通过预吸附诱导的异质外延生长策略,使肼类单体在磺化COF骨架(TpBD-SO3H)孔道内静电预组织,引导第二层COF(TpHz)成核生长,形成孔径从0.9 nm连续过渡到2.5 nm的化学一体化界面,中间孔径1.9 nm来自部分孔道渗透。该膜H2渗透率达1854 GPU,H2/CO2选择性为15,超过2008年Robeson上限。

    推荐理由:原文给出孔径从0.9 nm到2.5 nm的梯度过渡与H2/CO2分离数据,读者可据此判断异质结构COF膜的设计思路。

  2. Small67

    kgd 拓扑 COF 膜同构收缩实现亚纳米孔径与药物级联分离

    研究在聚丙烯腈(PAN)基底上通过 HFPB 与三种尺寸递减的三胺单体进行反向扩散界面聚合,原位构建了一系列 kgd 拓扑 COF 膜,孔径由 12.1 Å 依次收缩至 10.2 Å 和 6.5 Å,对应截留分子量分别为 500、380 和 290 Da。不同收缩程度的膜被集成为级联分离系统,用于等质量浓度的喜树碱类四组分混合物纯化,最高组分纯度达 96.6%。

    推荐理由:通过同构收缩把 kgd 拓扑 COF 膜孔径从 12.1 Å 逐步缩到 6.5 Å,并给出对应的截留分子量,可作为亚纳米孔道调控的参考。

10月18日周日
  1. Angewandte Chemie International Edition58

    在BaTiO3压电陶瓷膜上接枝PAA刷构建脉冲响应自清洁抗污染膜

    研究在BaTiO3(BTO)压电陶瓷膜表面接枝带负电的PAA聚合物链(PAA−),制得具有脉冲压力响应和自清洁能力的自供电纳米刷压电杂化陶瓷膜(ATPAA−-PBM)。

    推荐理由:原文给出压电电荷驱动PAA刷构象振荡与462 nm水合层协同抗污染的设计,读者可据此判断脉冲响应自清洁膜的构建思路。

10月17日周六
  1. Macromolecules62

    后功能化乙烯基加成聚降冰片烯用于阴离子交换膜:结构—性能关系

    研究以乙烯基加成聚降冰片烯(VA-PNB)为骨架,经后聚合改性制备全烃基阴离子交换膜:先合成高分子量聚(5-乙烯基-2-降冰片烯)(PVNB)前驱体,再经氢溴化引入可调溴化官能团,并利用残余乙烯基热交联、无需额外交联剂。

    推荐理由:原文给出溴化降冰片烯含量从30到90 mol%时离子密度、溶胀与力学性能的对应关系,可供设计烃基阴离子交换膜时参考。

10月16日周五
  1. Advanced Functional Materials76

    聚芳基奎宁环阴离子交换膜将 H2-in-O2 渗透降至 0.53 vol%

    研究报道了一种聚芳基奎宁环阴离子交换膜,通过引入延展芳环单元增强尺寸稳定性并抑制气体渗透,H2-in-O2 交叉量仅 0.53 vol% @0.1 A cm⁻²,在 2.0 V 下电流密度达 8.5 A cm⁻² 并稳定运行 1250 h。

    推荐理由:原文给出聚芳基奎宁环膜在电解槽中的氢气渗透与长时运行数据,可供判断阴离子交换膜在波动可再生能源下的适配性。

10月15日周四
  1. Journal of the American Chemical Society62

    氟化超疏水 COF 实现耐湿甲烷纯化

    研究团队通过拓扑与堆叠导向的分子设计,将超微孔工程与孔表面氟化结合,构建出超疏水共价有机框架(COF)TF-COF 和 NF-COF,用于耐湿甲烷纯化。NF-COF 在 298 K 下丙烷吸附量达 99.4 cm3 g–1,C3H8/CH4 IAST 选择性为 251.7。

    推荐理由:原文给出氟化 COF 的孔道设计与 C3H8/CH4 选择性数据,可据此判断潮湿条件下甲烷纯化的可行性。

10月14日周三
  1. Angewandte Chemie International Edition62

    共轭高分子框架膜实现直链与支链烷烃分离

    研究报道了一种共轭高分子框架(CPF)膜,其结晶选择性层具有约 5.5 和 8.4 Å 的固有亚纳米孔,可在液相中实现直链与支链烷烃的分子级分离。以乙醇为辅助剂时,该膜对正庚烷/异辛烷混合物的分离因子达 5.24,总混合物渗透通量为 0.020 kg m⁻² h⁻¹ bar⁻¹。

    推荐理由:原文给出 CPF 膜在乙醇辅助下对正庚烷/异辛烷的分离因子与渗透通量,可据此判断亚纳米孔膜用于烷烃异构体分离的可行性。

10月13日周二
  1. Advanced Materials66

    将难溶锂盐固定在芳纶隔膜上,锂金属电池循环寿命提升至四倍

    作者提出一种固定化功能平台(IFP),把具有强 Lewis 酸性 Li+ 位点的难溶锂盐直接负载到芳纶骨架隔膜上,绕开传统溶解—扩散限制,形成薄且富 LiF 的固态电解质界面(SEI)。

    推荐理由:作者把难溶锂盐固定在芳纶隔膜上,绕开溶解度限制,为高能量密度锂电池提供了一条可放大的界面调控路线。

10月12日周一
  1. Advanced Science80

    芳基侧挂位阻屏蔽咪唑鎓用于耐久阴离子交换膜

    研究报道了聚芳基咪唑鎓膜(QAI-x),通过芳基侧挂的位阻屏蔽咪唑鎓阳离子并避免引入苄基阳离子—聚合物连接,配合无醚聚芳烃主链,同时提升化学稳定性与尺寸稳定性。

    推荐理由:原文给出芳基侧挂位阻屏蔽咪唑鎓的设计思路与 4000 h 碱稳定性数据,可据此判断 AEM 阳离子设计路线。

  2. Advanced Functional Materials62

    UiO-66@F-COF@Ni 配位门控隔膜用于调控锂金属电池离子通量

    研究在商用聚丙烯上构建 UiO-66@F-COF@Ni 核壳中间层,制备出配位门控的阴离子筛分隔膜。其中 UiO-66 核提供多孔传输通道,氟化亚胺连接的 COF 壳形成极性离子调控界面,引入的 Ni2+ 配位中心与 PF6- 相互作用以调控阴离子迁移与界面分解。

    推荐理由:原文给出配位门控阴离子筛分隔膜在锂金属电池中的循环数据,可据此判断其在高倍率与高压体系中的适用性。

10月10日周六
  1. Advanced Science72

    化学改性 Matrimid 前驱体空心纤维制备可规模化碳分子筛膜

    研究以化学改性的 Matrimid 为前驱体、经 900°C 热解制备超选择性碳分子筛(CMS)空心纤维膜,用于氢气掺混天然气管道分离与天然气中氦回收。改性方式有两种:乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)处理,以及二乙基甲苯二胺/均苯三甲酰氯(DETDA/TMC)加 VTMS 处理,可形成常规溶剂溶解与纺丝无法得到的前驱体空心纤维。

    推荐理由:原文给出化学改性前驱体空心纤维的两种路线与 H2/CH4、He 分离数据,可据此判断 CMS 膜的规模化潜力。