超薄多孔新材料輕松“捕獲”二氧化碳
日期(qi)：2019-03-22 11:14:06 來源(yuan)：凡帝朗
從天(tian)津大學獲(huo)悉，該校化(hua)工(gong)學院(yuan)王(wang)志(zhi)教授團(tuan)隊及其合作者在(zai)世界上首次實現(xian)(xian)了多(duo)孔材(cai)料(liao)膜的(de)超薄大面積制(zhi)備，可更為容易(yi)地(di)實現(xian)(xian)二氧化(hua)碳的(de)分(fen)離(li)與捕集(ji)，這一研究不僅有助于緩解(jie)溫室效應氣體排放，也(ye)為氣體分(fen)離(li)技術(shu)開辟了一個(ge)全新領域。英國倫敦(dun)時(shi)間(jian)11月19日(ri)下(xia)午(wu)，該科研成果在(zai)《自然·材(cai)料(liao)》在(zai)線發表(biao)。
據介(jie)紹(shao)，二(er)氧化(hua)(hua)碳的(de)(de)分離與捕集(ji)對(dui)于(yu)緩解(jie)工業(ye)生產過程中溫室氣(qi)體的(de)(de)排放具有重要意義。但是(shi)，在(zai)(zai)碳捕集(ji)方(fang)面，目前在(zai)(zai)氣(qi)體分離中大(da)(da)放異(yi)彩(cai)的(de)(de)“MOFs”材(cai)料效果并不(bu)理(li)想(xiang)。工業(ye)生產尤其是(shi)電(dian)力行業(ye)中，排放的(de)(de)氣(qi)體往往含有大(da)(da)量的(de)(de)水蒸氣(qi)。然而(er)，“MOFs”材(cai)料在(zai)(zai)潮(chao)濕的(de)(de)條件(jian)下結構容易(yi)被破壞。并且，在(zai)(zai)制備(bei)分離過濾膜(mo)的(de)(de)過程中，“MOFs”材(cai)料需要和(he)另外一種(zhong)聚合(he)物混合(he)后，涂覆到高(gao)分子(zi)基膜(mo)上，形(xing)成(cheng)“混合(he)相”薄膜(mo)。但是(shi)，由(you)于(yu)“MOFs”和(he)薄膜(mo)中的(de)(de)聚合(he)物之間并沒有化(hua)(hua)學的(de)(de)橋接作用，會使得實際(ji)的(de)(de)過濾薄膜(mo)存在(zai)(zai)如(ru)裂紋(wen)及不(bu)均勻等缺(que)陷(xian)，從而(er)影(ying)響實際(ji)使用性能。
王志教授團隊經過(guo)不懈(xie)努力，首次成(cheng)功構(gou)筑了具(ju)有(you)(you)有(you)(you)序(xu)微孔結(jie)構(gou)的(de)金(jin)屬(shu)誘導有(you)(you)序(xu)微孔聚(ju)合(he)物（MMPs），用于二(er)氧化(hua)碳和氮氣的(de)高效分(fen)離。該結(jie)構(gou)以銅或鋅(xin)金(jin)屬(shu)離子(zi)、有(you)(you)機偶聯分(fen)子(zi)和短鏈的(de)高分(fen)子(zi)聚(ju)合(he)物作為結(jie)構(gou)單元。“MMPs”可以涂覆在商品基膜上，既具(ju)有(you)(you)“MOFs”孔結(jie)構(gou)的(de)特征(zheng)，又克服(fu)了其(qi)缺點，且具(ju)有(you)(you)更(geng)(geng)好(hao)(hao)的(de)成(cheng)膜性(xing)，更(geng)(geng)佳的(de)穩定(ding)性(xing)。同時，該結(jie)構(gou)可以使(shi)和其(qi)中的(de)聚(ju)合(he)物單元具(ju)有(you)(you)較好(hao)(hao)親(qin)(qin)和性(xing)的(de)二(er)氧化(hua)碳透(tou)過(guo)；而親(qin)(qin)和性(xing)較差的(de)氮氣被阻擋，從而實現(xian)了氣體(ti)的(de)分(fen)離。