近日，鄭州大學(xué)化工學(xué)院張亞濤教授課題組在共軛微孔聚合物膜領(lǐng)域取得新進(jìn)展，其研究成果以“Controllable and Rapid Synthesis of Conjugated Microporous Polymer Membranes via Interfacial Polymerization for Ultrafast Molecular Separation”為題的學(xué)術(shù)論文，發(fā)表在材料化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Chemistry of Materials》上。鄭州大學(xué)為第一作者單位，朱軍勇博士和張亞濤教授為共同通訊作者，碩士研究生李鍇為第一作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目基礎(chǔ)研究計(jì)劃的資助。

共軛微孔聚合物（CMPs）具有穩(wěn)定持久的微孔（< 2 nm）結(jié)構(gòu)，在開(kāi)發(fā)具有快速高效的分子/離子傳輸特性的高性能微孔膜方面具有巨大潛力，但是多數(shù)CMP材料的合成條件苛刻（高溫、高壓）且不易溶解，極大增加了成膜工藝的難度。在此方面，本論文報(bào)道了在溫和條件下，通過(guò)催化擴(kuò)散控制界面聚合的方式，在多孔聚合物基底上快速、可控合成了厚度約為31 nm的亞胺類(lèi)CMP連續(xù)薄膜。通過(guò)合理設(shè)計(jì)單體結(jié)構(gòu)和控制界面聚合參數(shù)，可有效調(diào)節(jié)共軛微孔聚合物膜的微孔尺寸、活性層厚度、親疏水性等特征。通過(guò)在反應(yīng)單體中引入羥基，增大空間位阻同時(shí)形成氫鍵，使CMP膜孔徑從1.0 nm增加到1.7 nm，進(jìn)而顯著提高膜的滲透性能，同時(shí)該類(lèi)膜對(duì)染料小分子混合物和染料/無(wú)機(jī)鹽混合物具有優(yōu)越的篩分性能。這種催化擴(kuò)散控制界面聚合的方法有望為連續(xù)微孔有機(jī)聚合物膜的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供有效支撐，在水凈化、吸附和氣體分離方面具有重要潛力。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.1c02143