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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，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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青島能源所開發(fā)出介孔材料改性的聚酰胺復(fù)合膜

2020-01-07 青島生物能源與過程研究所

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　　近日，研究人員嘗試將該類介孔材料引入到聚酰胺反滲透復(fù)合膜中，希望進(jìn)一步提高海水淡化的效率。前期研究表明在聚酰胺膜中引入碳納米管、介孔氧化硅等納米材料，可以提高復(fù)合膜的水通量。由于常見納米材料與聚合物基質(zhì)之間的界面相容性較差，在提高水通量的同時(shí)復(fù)合膜分離選擇性會(huì)顯著降低。針對(duì)這一問題，該研究團(tuán)隊(duì)利用氨基功能化的介孔聚合物作為填充材料，通過調(diào)控介孔聚合物與聚酰胺基質(zhì)之間的界面微結(jié)構(gòu)，開發(fā)出具有較高水通量和高截鹽率的納米復(fù)合膜。研究表明介孔聚合物的介孔孔道作為水的快速傳輸路徑，極大地提高了復(fù)合膜的滲透性能，在16 bar壓力下，其水通量達(dá)55 L m^-2 h^-1；此外，其功能基團(tuán)與聚酰胺鏈之間良好的相互作用增加了二者間的界面相容性，有效提高了復(fù)合膜的分離性能，對(duì)NaCl的截留率達(dá)98.7%。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Membrane Science 期刊上（J. Membr. Sci., DOI: 10.1016/j.memsci.2019.117783）。

　　以上工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等的資助。

　　相關(guān)發(fā)表論文和專利目錄：

　　1. X. Song, Y. Wang, C. Jiao, M. Huang, G. Wang, H. Jiang, Microstructure regulation of polyamide nanocomposite membrane by functional mesoporous polymer for high-efficiency desalination. J. Membr. Sci., DOI: 10.1016/j.memsci.2019.117783.

　　2. X. Xu, S. K. Megerajan, Y. Zhang, H. Jiang, Ordered mesoporous alumina and their composites based on evaporation induced self-assembly for adsorption and catalysis. Chem. Mater., DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03873.

　　3. 一種羧基化介孔聚合物限域鋁基金屬有機(jī)框架復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用, 中國(guó), 發(fā)明專利, 專利授權(quán)號(hào)：ZL201510599842.8.

青島能源所開發(fā)出介孔材料改性的聚酰胺復(fù)合膜

　　由于比表面積大和孔結(jié)構(gòu)可調(diào)等特點(diǎn)，介孔納米材料在能量?jī)?chǔ)存、氣體分離、納米催化等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員江河清帶領(lǐng)的膜分離與催化研究組前期圍繞界面相容性調(diào)控這一科學(xué)問題，以功能化介孔聚合物為基底，利用金屬有機(jī)框架化合物（MOF）中的Al金屬中心與介孔聚合物表面功能基團(tuán)之間的配位作用，將納米MOF限域在介孔聚合物孔道內(nèi)，該類MOF表面的缺陷位點(diǎn)與CO2分子間存在較強(qiáng)的相互作用，顯著提高了MOF在低壓條件下的CO2吸附容量（J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 17220）。近期該研究團(tuán)隊(duì)在Chemistry of Materials 期刊上發(fā)表綜述文章（Chem. Mater., DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03873），重點(diǎn)介紹了利用溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝方法并以嵌段聚合物為模板合成介孔氧化鋁及其相關(guān)氧化物，并分析了該類介孔材料在吸附、分離和催化等方面的應(yīng)用潛力。
　　近日，研究人員嘗試將該類介孔材料引入到聚酰胺反滲透復(fù)合膜中，希望進(jìn)一步提高海水淡化的效率。前期研究表明在聚酰胺膜中引入碳納米管、介孔氧化硅等納米材料，可以提高復(fù)合膜的水通量。由于常見納米材料與聚合物基質(zhì)之間的界面相容性較差，在提高水通量的同時(shí)復(fù)合膜分離選擇性會(huì)顯著降低。針對(duì)這一問題，該研究團(tuán)隊(duì)利用氨基功能化的介孔聚合物作為填充材料，通過調(diào)控介孔聚合物與聚酰胺基質(zhì)之間的界面微結(jié)構(gòu)，開發(fā)出具有較高水通量和高截鹽率的納米復(fù)合膜。研究表明介孔聚合物的介孔孔道作為水的快速傳輸路徑，極大地提高了復(fù)合膜的滲透性能，在16 bar壓力下，其水通量達(dá)55 L m-2 h-1；此外，其功能基團(tuán)與聚酰胺鏈之間良好的相互作用增加了二者間的界面相容性，有效提高了復(fù)合膜的分離性能，對(duì)NaCl的截留率達(dá)98.7%。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Membrane Science 期刊上（J. Membr. Sci., DOI: 10.1016/j.memsci.2019.117783）。
　　以上工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等的資助。
　　相關(guān)發(fā)表論文和專利目錄：
　　1. X. Song, Y. Wang, C. Jiao, M. Huang, G. Wang, H. Jiang, Microstructure regulation of polyamide nanocomposite membrane by functional mesoporous polymer for high-efficiency desalination. J. Membr. Sci., DOI: 10.1016/j.memsci.2019.117783.
　　2. X. Xu, S. K. Megerajan, Y. Zhang, H. Jiang, Ordered mesoporous alumina and their composites based on evaporation induced self-assembly for adsorption and catalysis. Chem. Mater., DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03873.
　　3. 一種羧基化介孔聚合物限域鋁基金屬有機(jī)框架復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用, 中國(guó), 發(fā)明專利, 專利授權(quán)號(hào)：ZL201510599842.8.
　　青島能源所開發(fā)出介孔材料改性的聚酰胺復(fù)合膜

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