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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

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精选归档 · 第 2 页

10月10日周六第 21–32 条
  1. Advanced Functional Materials62

    含氟聚苯并咪唑双阳离子阴离子交换膜用于高效电催化CO2还原

    研究者设计了一种接枝哌啶鎓与三甲铵双阳离子基团的含氟聚苯并咪唑(6FPBI)阴离子交换膜。6FPBI-TP膜的IEC为3.63 mmol g⁻¹,吸水率50.44%,溶胀率9.26%,拉伸强度19.14 MPa,80°C下OH⁻电导率达142.75 mS cm⁻¹,选择性67%。

    推荐理由:原文给出6FPBI-TP膜在IEC、电导率与ECR法拉第效率上的完整数据,并对比了OPBI-TP的稳定性差异。

  2. Science Advances76

    Tröger's base 多孔有机聚合物膜实现单价/多价离子选择性分离

    研究报道了基于 Tröger's base 的多孔有机聚合物(POP)膜,其刚性共价交联微孔骨架可稳定埃级传输通道并抑制水合溶胀,实现单价离子的快速传输,同时近乎完全排斥 Mg2+、Al3+、SO4 2−、PO4 3− 等多价离子。

    推荐理由:Tröger's base 多孔有机聚合物膜在埃级通道内同时排斥多价阳离子与阴离子,可用于高镁卤水提锂。

10月9日周五
  1. Journal of the American Chemical Society62

    用 MLIP 识别描述符调控无氟液晶聚环氧氯丙烷膜的孔道限域与化学

    研究优化了一种无氟、可持续且低成本的液晶聚环氧氯丙烷膜,用于质子交换膜。团队基于第一性原理计算得到的机器学习原子间势(MLIP)开展大规模分子动力学,识别出决定质子迁移的关键描述符,发现质子传递受水限域与内部孔道化学的共同调控。据此改性活性官能团使其直接参与质子扩散过程,膜内扩散速率提高三倍,更接近 Nafion 水平。

    推荐理由:原文用 MLIP 分子动力学识别质子迁移关键描述符,并据此改性无氟液晶聚环氧氯丙烷膜,为无氟 PEM 的定向设计提供思路。

  2. Angewandte Chemie International Edition78

    高温聚合物电解质膜电解槽电化学水煤气变换制高纯氢并放大至五片 MEA 电堆

    研究报道了一种在 120 °C–200 °C 运行的高温聚合物电解质膜电解槽(HT-PEME),用于电化学水煤气变换反应制氢。该体系采用 RuIr/C 催化剂,Ir 位点改善 Ru 上 *OH 与 CO 吸附的平衡,加快 WGSR 动力学并降低过电位;运行温度高于水的沸点,反应界面转为气固界面,克服传质限制。

    推荐理由:高温聚合物电解质膜电解槽在 120–200 °C 下电化学驱动水煤气变换,无需外部分离即可获得高纯氢,并给出放大到五片 MEA 电堆的验证。

  3. Advanced Functional Materials60

    空间解耦光热转换与蒸发冷凝界面的太阳能蒸馏器实现 1.71 kg m⁻² h⁻¹ 集水

    研究团队提出一种空间解耦光热转换与蒸发冷凝界面的太阳能蒸馏器,顶部炭黑涂层铜板吸收的太阳热经热管传给毛细供水的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维蒸发器,在 1 sun 下实现 1.71 kg m⁻² h⁻¹ 的最佳集水速率。

    推荐理由:空间解耦的光热转换与蒸发冷凝界面把蒸发速率与产水量对齐,1.71 kg m⁻² h⁻¹ 的集水数据可供同类器件设计参考。

  4. ACS Macro Letters62

    羧基固有微孔高分子 cPIM 中氨触发响应与 CO2 原位离子交联机理

    研究阐明了羧基固有微孔高分子(cPIM)对外部环境的响应机理:氨与 cPIM 中的羧酸基团反应生成铵羧酸盐加合物,该化学修饰改变了小分子吸附、局部链排列、自由体积分布以及渗透物扩散。

    推荐理由:原文揭示氨与羧基 cPIM 反应生成铵羧酸盐加合物并原位离子交联的机理,为响应性膜设计提供分子层面依据。

  5. Journal of the American Chemical Society74

    电子布线离子嵌入宿主构建氧化还原编程双极膜,Li+/Na+ 分离因子达约 2000

    研究将 Li+ 嵌入颗粒连接成复合电子-离子导体(CEIC),把电池型宿主转变为可存储、传递并释放 Li+ 的电化学膜,Li+ 传输主要由 Li1–xMn2O4 的嵌入/脱出主导,多孔膜的直接离子传输贡献较小。

    推荐理由:把锂离子嵌入宿主做成电子-离子复合导体膜,用双极电化学实现跨膜定向传输,Li+/Na+ 分离因子约 2000。

  6. Advanced Materials62

    Fe3+ 触发慢腐蚀策略制备 Fe-Ni(OH)2/NiS/NF 电极,AEMWE 在 2.0 A cm−2 下稳定运行超 1800 h

    研究报道了一种可规模化的 Fe3+ 触发均匀慢腐蚀策略,在泡沫镍上原位生长 Fe 掺杂 Ni(OH)2/NiS 杂化电极(Fe-Ni(OH)2/NiS/NF),用于析氧反应。

    推荐理由:原文给出 Fe 掺杂 Ni(OH)2/NiS 电极在 2.0 A cm−2 下的电压与 1800 h 稳定性数据,可据此判断其工业级 AEMWE 阳极的可行性。

10月7日周三
  1. Advanced Science65

    仿生多层吸湿膜借界面盐再分布实现快速大气集水

    研究团队开发了一种仿生多层异质吸湿(MHH)膜,将蒸汽捕获与液体储存解耦,灵感来自白骨壤叶片的盐管理策略,由可接触空气的纳米纤维界面与刷状水凝胶储层组成。干燥过程中氯化锂(LiCl)在纳米纤维层富集,遇湿空气快速发生界面潮解,盐溶液随后转入下层水凝胶,PEG 侧链通过降低内部扩散阻力促进水传输。

    推荐理由:仿生多层吸湿膜把盐富集在纳米纤维界面、水储存在水凝胶层,读者可据此判断快速循环集水的设计思路。

  2. Advanced Functional Materials75

    区域规整度作为阴离子交换离聚物粘结剂的解耦设计轴用于AEM水电解

    研究团队合成了一系列聚(2,2′-二丙基联苯-co-联苯-co-三联苯哌啶鎓)粘结剂(RR X,X=22‒100),通过超酸催化多羟基烷基化制备,发现区域规整度与阳离子化学、离子交换容量和骨架家族解耦。

    推荐理由:通过不对称联苯单元的区域规整度调控阴离子交换离聚物粘结剂,在中间区域获得最优的电荷转移与耐久性平衡。

  3. Advanced Materials71

    在阴离子交换膜中调控含氟链位置以强化离子与水传输通道

    研究通过在疏水聚合物骨架上设计含氟烷基侧链来增强两亲性自组装,构建连通的氢氧根离子与水传输通道,所得 PTA fc P 膜在 80°C 下溶胀比为 14.38%、OH⁻ 电导率为 179.2 mS cm⁻¹。基于该膜的电解槽电流密度达到 7.5 A cm⁻²,并在 0.5 A cm⁻² 下运行 2000 h,电压衰减速率仅 17.9 µV h⁻¹。

    推荐理由:原文给出 PTA fc P 膜的溶胀比、OH⁻ 电导率与电解槽 2000 h 衰减数据,可据此判断含氟侧链设计在 AEM 上的性能区间。

10月4日周日
  1. Angewandte Chemie International Edition60

    界面诱导配位制备柔性自支撑纯 MOF 膜,实现自适应孔道与正渗透水/离子分离

    研究通过 Co2+ 与柔性多齿氨基酸配体 2,6-二氨基庚二酸(DAP)的界面诱导配位,制备出宏观、自支撑且柔性的纯 MOF 整体膜。柔性烷基链骨架抑制长程结晶并降低连续成膜过程中的界面应力,局部 Co-氨基酸配位单元维持框架支架,构象柔性的烷基链段提供客体响应型潜在自由体积。

    推荐理由:原文给出柔性 Co-DAP 纯 MOF 膜的界面诱导配位制备路线及其水合响应孔道行为,可据此判断其在正渗透水/离子分离中的适用性。