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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】科學(xué)家制備出穩(wěn)定高效有機(jī)納濾膜

2018-07-26 中國(guó)科學(xué)報(bào) 韓揚(yáng)眉

【字體：大中小】

語(yǔ)音播報(bào)

　　國(guó)家納米科學(xué)中心唐智勇和李連山研究團(tuán)隊(duì)提出，通過(guò)表面引發(fā)聚合的方法制出共軛微孔聚合物濾膜（CMP），實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效有機(jī)納濾膜的制備。該成果于7月24日凌晨在線發(fā)表于《自然—化學(xué)》。

　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)分離純化過(guò)程主要依賴高能耗基于熱的過(guò)程，例如蒸餾、精餾等?；すI(yè)中用于分離和純化的能源消耗占據(jù)了全部能源消耗的一半，其中80%被蒸餾過(guò)程消耗。因此，開發(fā)低能耗、高效的膜分離純化技術(shù)十分重要。

　　李連山告訴記者，共軛微孔濾膜的主鏈由C-C和C-H共價(jià)鍵構(gòu)成，這種材料相比于傳統(tǒng)的一維柔性聚合物材料有非常大的優(yōu)勢(shì)：第一，三維全共軛結(jié)構(gòu)使得這類材料在任何溶劑中不溶，且具有很高的熱穩(wěn)定性；第二，剛性骨架支撐起豐富的自組裝微孔，有利于溶劑的傳輸；第三，可通過(guò)化學(xué)手段對(duì)孔結(jié)構(gòu)或尺寸進(jìn)行調(diào)控。

　　然而其三維剛性結(jié)構(gòu)在解決了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，其不溶于任何溶劑的特性也同時(shí)帶來(lái)了材料成膜困難的問題。所以如何獲得高質(zhì)量的薄膜是解決這類材料在膜分離領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵一步。受一維聚合物表面聚合的啟發(fā)，課題組在二氧化硅表面修飾初始聚合位點(diǎn)后進(jìn)行表面聚合反應(yīng)，通過(guò)精細(xì)控制表面修飾及聚合反應(yīng)條件，獲得了平方厘米級(jí)的無(wú)缺陷薄膜并成功轉(zhuǎn)移至超濾膜多孔支撐層。實(shí)驗(yàn)表明，在聚丙烯腈表面負(fù)載42納米厚的CMP，無(wú)論對(duì)正己烷（非極性溶劑）還是甲醇（極性溶劑）來(lái)說(shuō)，都實(shí)現(xiàn)了很高的過(guò)濾通量。

　　李連山表示，該研究在理論上證明了共軛微孔聚合物濾膜這一材料的有效性，在染料、醫(yī)藥和半導(dǎo)體等領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，他們正在尋求大面積制備類似薄膜結(jié)構(gòu)的方法，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

　　相關(guān)論文信息：DOI：10.1038/s41557-018-0093-9

　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2018-07-26 第1版要聞)

　　國(guó)家納米科學(xué)中心唐智勇和李連山研究團(tuán)隊(duì)提出，通過(guò)表面引發(fā)聚合的方法制出共軛微孔聚合物濾膜（CMP），實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效有機(jī)納濾膜的制備。該成果于7月24日凌晨在線發(fā)表于《自然—化學(xué)》。
　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)分離純化過(guò)程主要依賴高能耗基于熱的過(guò)程，例如蒸餾、精餾等?；すI(yè)中用于分離和純化的能源消耗占據(jù)了全部能源消耗的一半，其中80%被蒸餾過(guò)程消耗。因此，開發(fā)低能耗、高效的膜分離純化技術(shù)十分重要。
　　李連山告訴記者，共軛微孔濾膜的主鏈由C-C和C-H共價(jià)鍵構(gòu)成，這種材料相比于傳統(tǒng)的一維柔性聚合物材料有非常大的優(yōu)勢(shì)：第一，三維全共軛結(jié)構(gòu)使得這類材料在任何溶劑中不溶，且具有很高的熱穩(wěn)定性；第二，剛性骨架支撐起豐富的自組裝微孔，有利于溶劑的傳輸；第三，可通過(guò)化學(xué)手段對(duì)孔結(jié)構(gòu)或尺寸進(jìn)行調(diào)控。
　　然而其三維剛性結(jié)構(gòu)在解決了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，其不溶于任何溶劑的特性也同時(shí)帶來(lái)了材料成膜困難的問題。所以如何獲得高質(zhì)量的薄膜是解決這類材料在膜分離領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵一步。受一維聚合物表面聚合的啟發(fā)，課題組在二氧化硅表面修飾初始聚合位點(diǎn)后進(jìn)行表面聚合反應(yīng)，通過(guò)精細(xì)控制表面修飾及聚合反應(yīng)條件，獲得了平方厘米級(jí)的無(wú)缺陷薄膜并成功轉(zhuǎn)移至超濾膜多孔支撐層。實(shí)驗(yàn)表明，在聚丙烯腈表面負(fù)載42納米厚的CMP，無(wú)論對(duì)正己烷（非極性溶劑）還是甲醇（極性溶劑）來(lái)說(shuō)，都實(shí)現(xiàn)了很高的過(guò)濾通量。
　　李連山表示，該研究在理論上證明了共軛微孔聚合物濾膜這一材料的有效性，在染料、醫(yī)藥和半導(dǎo)體等領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，他們正在尋求大面積制備類似薄膜結(jié)構(gòu)的方法，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
　　相關(guān)論文信息：DOI：10.1038/s41557-018-0093-9
　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2018-07-26 第1版要聞)

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