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超薄多孔新材料輕松“捕獲”二氧化碳

2018-11-22 17:01:39來源：科技日報

據(jù)介紹

，二氧化碳的分離與捕集對于緩解工業(yè)生產(chǎn)過程中溫室氣體的排放具有重要意義。但是，在碳捕集方面，目前在氣體分離中大放異彩的“MOFs”材料效果并不理想。

記者21日從天津大學(xué)獲悉

，該校化工學(xué)院王志教授團隊及其合作者在世界上首次實現(xiàn)了多孔材料膜的超薄大面積制備，可更為容易地實現(xiàn)二氧化碳的分離與捕集

，這一研究不僅有助于緩解溫室效應(yīng)氣體排放，也為氣體分離技術(shù)開辟了一個全新領(lǐng)域

。英國倫敦時間11月19日下午

，該科研成果在《自然·材料》在線發(fā)表。

據(jù)介紹

，二氧化碳的分離與捕集對于緩解工業(yè)生產(chǎn)過程中溫室氣體的排放具有重要意義

。但是，在碳捕集方面

，目前在氣體分離中大放異彩的“MOFs”材料效果并不理想

。工業(yè)生產(chǎn)尤其是電力行業(yè)中

，排放的氣體往往含有大量的水蒸氣。然而

，“MOFs”材料在潮濕的條件下結(jié)構(gòu)容易被破壞

。并且，在制備分離過濾膜的過程中

，“MOFs”材料需要和另外一種聚合物混合后

，涂覆到高分子基膜上，形成“混合相”薄膜

。但是

，由于“MOFs”和薄膜中的聚合物之間并沒有化學(xué)的橋接作用，會使得實際的過濾薄膜存在如裂紋及不均勻等缺陷

，從而影響實際使用性能

。

王志教授團隊經(jīng)過不懈努力，首次成功構(gòu)筑了具有有序微孔結(jié)構(gòu)的金屬誘導(dǎo)有序微孔聚合物(MMPs)

，用于二氧化碳和氮氣的高效分離

。該結(jié)構(gòu)以銅或鋅金屬離子、有機偶聯(lián)分子和短鏈的高分子聚合物作為結(jié)構(gòu)單元

。“MMPs”可以涂覆在商品基膜上

，既具有“MOFs”孔結(jié)構(gòu)的特征，又克服了其缺點

，且具有更好的成膜性

，更佳的穩(wěn)定性。同時

，該結(jié)構(gòu)可以使和其中的聚合物單元具有較好親和性的二氧化碳透過;而親和性較差的氮氣被阻擋

，從而實現(xiàn)了氣體的分離。

責(zé)任編輯：孫知兵

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