仁川国立大学 用于气体分离的聚合物膜可能成为防止二氧化碳过度排放、减缓全球变暖的关键技术
功劳:佩克斯上的克里斯·勒博特利尔 人类目前面临的最大挑战之一是减少我们向大气中排放的温室气体
世界范围内的研究小组正试图找到从工厂和发电站排放的混合气体中有效分离二氧化碳的方法
在实现这一目标的众多策略中，膜分离是一种有吸引力的、廉价的选择；它包括使用聚合物膜从混合气体中选择性过滤CO2
最近的研究集中于在聚合物基质中加入少量的金属有机骨架以增强其性能
多孔膜是由金属中心以非常有序的方式结合到有机分子上形成的化合物，产生多孔晶体
当添加到聚合物膜中时，多孔膜可以增强其气体分离性能以及稳定性和对苛刻条件的耐受性
然而，将多磺酸粘多糖整合到聚合物膜中的主要问题之一是寻找具有良好相互作用的相容化合物，如共价键
不幸的是，那些已经尝试过的方法需要非常昂贵的合成和材料
为了解决这个问题，一个国际科学家小组最近进行了一项研究，发表在美国化学学会应用材料与界面
在来自韩国仁川国立大学的泰-金玄教授的带领下，科学家们致力于将一种叫做“UiO-66”的锆基多孔材料加入到他们之前开发的多聚合物基质中
他们通过修饰多氟醚来实现这一点，使其易于与聚合物基质的主链形成共价键
科学家们合成了UiO-66-NB，这是一种带有降冰片烯单元的UiO-66，一种小的有机分子
通过简单的合成过程，降冰片烯单元可以成为基质的主要聚合物链中的链节
通过这种方式，UiO-66-NB中的降冰片烯将多不饱和脂肪酸结合到基质中
金解释说，“我们发现了一种新的有效的方法，可以通过共价键将多晶型物结合到聚合物基质中，而不是简单地将多晶型物和聚合物混合在一起；这加强了两种化合物界面上的相互作用，并产生了无缺陷的聚合物基质
" 多孔膜填充的聚合物膜的特性和性能是突出的:它们对CO2的渗透性增强，而没有显著损害其选择性
他们的CO2/N2分离性能接近2019年设定的理论罗伯逊上限
此外，这种膜不仅对高压或温度转换等恶劣条件具有显著的耐受性，而且在近一年的长时间内非常稳定
这些成就朝着消除这些聚合物膜在工业应用中面临的商业化障碍的正确方向迈出了一步
对结果感到兴奋，教授
金评论道:“我们相信我们的发现将为评估多孔膜和聚合物基质之间的潜在界面开辟新的战略，以实现高性能气体分离
" 让我们希望这项技术不断发展，这样我们就可以让多余的二氧化碳远离我们的大气层！
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