超薄多孔新材料輕松“捕獲”二氧化碳
日期：2019-02-27 15:59:34 來源(yuan)：凡帝朗
從(cong)天津大學(xue)獲悉，該校化工學(xue)院王(wang)志教授團(tuan)隊及其合作者在(zai)世界上首(shou)次實(shi)現了多孔材料膜的(de)超薄大面積制備，可更(geng)為(wei)容易地實(shi)現二(er)氧化碳的(de)分離與(yu)捕集(ji)，這一研(yan)究不僅(jin)有助于緩解溫室效(xiao)應氣體排放，也為(wei)氣體分離技術開辟了一個全新(xin)領域。英國倫敦(dun)時間11月19日下(xia)午，該科研(yan)成果在(zai)《自然·材料》在(zai)線發(fa)表。
據介紹，二氧(yang)化(hua)碳的(de)(de)分離(li)與捕集對于(yu)緩解工(gong)業生(sheng)產過程中溫室氣體(ti)的(de)(de)排(pai)放具有(you)(you)重(zhong)要意義。但(dan)是(shi)(shi)(shi)，在(zai)碳捕集方(fang)面(mian)，目前在(zai)氣體(ti)分離(li)中大放異彩(cai)的(de)(de)“MOFs”材料(liao)效果并不(bu)理想。工(gong)業生(sheng)產尤其是(shi)(shi)(shi)電(dian)力行業中，排(pai)放的(de)(de)氣體(ti)往往含有(you)(you)大量的(de)(de)水(shui)蒸氣。然而，“MOFs”材料(liao)在(zai)潮(chao)濕的(de)(de)條件下結構容易被破(po)壞。并且，在(zai)制備(bei)分離(li)過濾(lv)膜的(de)(de)過程中，“MOFs”材料(liao)需(xu)要和(he)另外一(yi)種聚(ju)合物混合后，涂覆到高分子基膜上(shang)，形成“混合相”薄(bo)膜。但(dan)是(shi)(shi)(shi)，由于(yu)“MOFs”和(he)薄(bo)膜中的(de)(de)聚(ju)合物之間并沒有(you)(you)化(hua)學(xue)的(de)(de)橋接作用(yong)，會使得(de)實(shi)際的(de)(de)過濾(lv)薄(bo)膜存在(zai)如裂紋及(ji)不(bu)均(jun)勻等缺陷(xian)，從而影響實(shi)際使用(yong)性能。
王(wang)志教(jiao)授(shou)團隊經過(guo)不(bu)懈努力，首次成(cheng)功(gong)構(gou)筑了(le)具有(you)(you)有(you)(you)序(xu)微孔結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)金屬誘導有(you)(you)序(xu)微孔聚(ju)(ju)合(he)物（MMPs），用(yong)于二氧(yang)化碳(tan)和(he)(he)氮(dan)(dan)氣的(de)(de)高效分(fen)(fen)離(li)。該(gai)結(jie)(jie)構(gou)以銅或鋅金屬離(li)子、有(you)(you)機偶聯分(fen)(fen)子和(he)(he)短鏈的(de)(de)高分(fen)(fen)子聚(ju)(ju)合(he)物作為結(jie)(jie)構(gou)單(dan)元。“MMPs”可(ke)以涂覆在商品基膜(mo)上，既具有(you)(you)“MOFs”孔結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)特征，又克服(fu)了(le)其(qi)缺點(dian)，且具有(you)(you)更好(hao)(hao)的(de)(de)成(cheng)膜(mo)性(xing)，更佳的(de)(de)穩定性(xing)。同(tong)時(shi)，該(gai)結(jie)(jie)構(gou)可(ke)以使和(he)(he)其(qi)中的(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)物單(dan)元具有(you)(you)較(jiao)好(hao)(hao)親和(he)(he)性(xing)的(de)(de)二氧(yang)化碳(tan)透過(guo)；而親和(he)(he)性(xing)較(jiao)差(cha)的(de)(de)氮(dan)(dan)氣被阻擋，從而實現(xian)了(le)氣體的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)。