纳米填料“反客为主”打造高功用膜

来源：江南app平台下载    发布时间：2023-09-30 11:04:39

　　关于用作空气净化、海水淡化的别离膜来说，假如浸透性好了，杂质就会浸透进来，而假如膜对杂质的阻拦性提高了，浸透性就差了。怎么统筹浸透性和阻拦性，是职业难题。9月22日，世界学术期刊《科学》刊发的一篇研讨成果，提出了一种新策略。在这篇论文中，南京工业大学领衔的科研团队创造出“固态溶剂法”，并使用这种办法制备了具有超高含量纳米资料的超薄别离膜，膜的厚度仅为50纳米，而填入的纳米资料的含量高达80%以上，完成了膜的浸透性和阻拦性的数量级提高。

　　金万勤团队在研讨讨论膜样品（从左到右分别为陈桂宁、金万勤、刘公正）。南工大供图

　　近年来，科学家一直在探究怎么将高功用的纳米资料掺杂在高分子资料中，以制备兼具浸透性和阻拦性的混合基质膜。但受制于技能瓶颈，混合基质膜仍未大规模使用。

　　“有些纳米资料有孔，并且是均匀的，在高分子资料做成的膜中，纳米资料加得越多，膜中均匀的孔就越多，膜阻拦杂质的功率和精度就越高。但问题是，以往把纳米资料填入高分子资料后，二者不相溶，纳米填料简单沉降。”论文的榜首作者、南京工业大学陈桂宁博士告知科技日报记者。

　　“针对这样的一个问题，咱们将纳米资料的原资料溶解在高分子资料中，然后再将原资料经过反响转化成纳米资料，得到均匀、超薄的别离膜。”论文的通讯作者、南京工业大学金万勤教授说，该办法既能让纳米填料和高分子资料相溶，又能在膜上构成均匀的孔隙，纳米填料在混合基质膜中的含量远超于高分子，完成了“反客为主”，为分子供给超快传输通道。

　　论文的一起通讯作者南京工业大学刘公正教授介绍，试验标明，这种混合基质膜表关于氢气和二氧化碳的别离功用高出传统别离膜1至2个数量级。

　　“用‘固态溶剂法’更简单制备超薄的平板型和中空纤维型混合基质膜。”刘公正说，该办法适用于不一样的填料和高分子基质，表现出杰出的规模化制备远景与膜资料普适性。

　　“研讨初次从试验上证明晰制备具有超高含量纳米资料的超薄别离膜的可行性，也为开展根据纳米资料的超薄别离膜及功用涂层供给了新思路和理论技能根底。”金万勤介绍，该混合基质膜在碳捕集等进程极具使用潜力，有望助力我国“双碳”方针的施行。