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  近日，天津大學(xué)和天津化學(xué)化工協(xié)同創(chuàng)新中心王志教授與Michael D. Guiver 教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種具有貫通通道的分離CO2混合基質(zhì)膜。該研究成果被《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed. DOI：10.1002/ange.201603211）以熱點(diǎn)論文發(fā)表并配以“媒體推介”（Press Release）重點(diǎn)報(bào)道。國(guó)內(nèi)外多家宣傳機(jī)構(gòu)也對(duì)此予以報(bào)道。
  從煙道氣、天然氣、沼氣和合成氣等含CO2混合氣中高效分離CO2是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排和能源氣體純化的重要手段。與其它分離方法相比，膜分離具有耗能低和操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因此膜分離CO2技術(shù)引起了國(guó)內(nèi)外研究者們的廣泛關(guān)注。
  研究人員表示，首先，一種聚合物被固定在多孔聚砜膜上，固定在聚砜上的聚合物鏈段在溶劑中自由伸展且相互之間近似平行，然后，一種硅烷偶聯(lián)劑被用來(lái)連接聚合物鏈段和改性蒙脫石的片層，這樣可使改性蒙脫石中的片層間隙平行于聚合物鏈段，則層間隙可認(rèn)為是垂直貫通膜的。改性蒙脫石片層的表面羥基可與CO2發(fā)生可逆作用，使CO2優(yōu)先吸附在層間隙中，并限制了其它氣體分子的吸附。因此，改性蒙脫石的層間隙是CO2的高速傳遞通道，這種膜具有高的CO2透過(guò)選擇性能，可從含CO2混合氣中高效分離CO2。
  天津大學(xué)王志教授課題組長(zhǎng)期致力于CO2分離膜的研究，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家973計(jì)劃和863計(jì)劃、天津市科技支撐計(jì)劃以及企業(yè)合作項(xiàng)目的支持，形成了從膜材料設(shè)計(jì)和膜制備到膜組件研制和膜裝置開(kāi)發(fā)的完整技術(shù)鏈條。為突破CO2分離膜的性能瓶頸，提出了“多層次綜合調(diào)控膜結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)多種選擇機(jī)制在膜內(nèi)并存”的制膜思路，從綜合調(diào)控膜結(jié)構(gòu)、聯(lián)合多種選擇機(jī)制、構(gòu)筑CO2高速傳遞通道以及構(gòu)筑高效仿生結(jié)構(gòu)等方面設(shè)計(jì)和制備高性能膜材料。針對(duì)實(shí)際分離體系中各種雜質(zhì)氣體的影響，選擇含有抗氧化性和耐酸性功能基團(tuán)的膜材料，提高膜的耐雜質(zhì)性能。成功開(kāi)發(fā)了多種性能處于世界先進(jìn)甚至領(lǐng)先水平的CO2分離膜。相關(guān)研究成果已在《Angewandte Chemie International Edition》、《Advanced Materials》、《AIChE Journal》、《Energy & Environmental Science》、《Journal of membrane Science》等國(guó)際期刊發(fā)表論文46篇，獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利18項(xiàng)，建立了不同規(guī)模的制備CO2分離膜及膜組件試驗(yàn)裝置以及膜分離沼氣脫碳工業(yè)試驗(yàn)裝置。

  原文鏈接：https://wiley.altmetric.com/details/9076264