http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ee/c6ee03566c#!divAbstract
《Energy & Environmental Science》是能源和環境科學領域頂級期刊,在該領域400余份期刊中排名第一,其中能源領域的文章占絕大部分,環境領域的文章數量較少,該期刊拒稿率已超過95%,最新影響因子達到25.427。
人類活動不可避免產生碳排放導致大氣中CO2濃度日益增加,進而造成的溫室效應、海洋酸化等對人類生存環境產生嚴重影響。未來碳排放技術將主導大國的話語權,甚至出現依賴碳排放的新型貨幣/經濟體系,低碳技術將有力增強國家未來國際競爭力。膜分離技術是目前有望實現CO2高效分離的新型低碳技術,相對于傳統的吸附分離等方法,膜分離具有高效、易操作、成本低和環境友好等特點。開發并采用先進的氣體分離技術大規模地捕集溫室氣體不僅可以有效緩解全球變暖危機,同時可以對諸如合成氣、生物氣體、以及天然氣等能源產品進行純化,以達到可持續發展的目的。然而,目前高效CO2分離膜材料仍然極其匱乏,嚴重制約著膜分離在CO2捕集分離等領域的應用。
邵路課題組長期致力于環境能源用氣體分離、納濾、超濾等高性能分離膜研究,該成果通過對材料物理化學結構合理設計,采用CO2親和性的聚氧化乙烯(PEO)衍生材料,經過簡單的紫外輻照一步法,在自由基聚合形成交聯網絡的同時向體系中引入低分子量的聚氧化乙烯鏈段,制備出了一種新型CO2親和性半互穿網絡(SIPN)分離膜。該半互穿網絡分離膜是由立體的聚氧化乙烯交聯網絡和低分子量高醚氧含量的聚氧化乙烯衍生分子鏈穿插構成。其中,低分子量的聚氧化乙烯鏈段有效增加了膜的自由體積、改善其分布并增強CO2親和性,促進CO2在膜中快速通過,極大地提高分離膜CO2滲透通量同時使膜保持著高的選擇性,從而突破傳統膜材料滲透通量和選擇性之間相互制約的瓶頸,達到CO2親和性分離膜目前國際最高水平。該半互穿網絡分離膜制備方法極其簡單且綠色環保,新型膜材料具有優異的穩定性,有望與目前的工業化生產過程匹配。該成果的研究思路為先進膜材料開發及其在環境能源等領域的應用建立了高效的設計平臺。