高性能分離膜材料有望提高工業生產效率

　　中國研究人員參與的一個研究團隊研發出納米多孔膜材料的新合成方法，據此制作出的高性能膜材料可實現高通量、高選擇性的化學品分離，未來在石油化工行業、水處理與凈化、反滲透海水淡化等領域有望實現更高效節能的應用。

　　英國帝國理工學院的團隊5月2日在《自然·材料學》雜志網絡版發表報告說，他們將近年來新研發的有機微孔高分子材料合成方法與傳統成熟的界面聚合成膜工藝結合，成功制備出富含分子尺度孔道的超薄高分子膜。

　　研究人員說，核心技術是采用剛性且扭曲的有機單體分子，通過一步界面聚合反應，從而得到大面積交聯的高分子薄膜，扭曲的骨架結構產生大量的超微孔，通過設計高分子結構可以在分子尺度調控膜內微孔的大小和分布，膜的厚度可在數百納米到20納米之間調控，而且交聯的網絡結構極大提高了材料的耐溶劑性能。

　　據研究人員介紹，他們利用新方法制作納米多孔分離薄膜，并測試了膜的有機溶劑納濾以及氣體分離性能。因為降低了膜的厚度和引入分子尺度的孔道及可溶脹性，有機溶劑的滲透通量比目前市場上的相關濾膜材料高10到100倍，同時膜對于分子量在200到1000道爾頓(原子質量單位)的物質具有較高的截留率(高于95%)，而且膜材料能在較長時間內保持較高過濾效率，實現高通量、高選擇性、高穩定性的分離。

　　報告作者之一、帝國理工學院研究員宋啟磊博士說，這項研究為膜材料的設計和膜技術的發展提供了新思路。基于這一成果，未來有望設計開發出多種新型有機多孔高分子材料和超薄膜材料，這類材料在氣體存儲、分離、催化和儲能等領域的應用都極具潛力。