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Energy & Environmental Science发表我组最新成果
来源:邵路教授/博士生导师个人网站 发布日期:2017-02-14

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ee/c6ee03566c#!divAbstract


《Energy & Environmental Science》是能源和环境科学领域顶级期刊,在该领域400余份期刊中排名第一,其中能源领域的文章占绝大部分,环境领域的文章数量较少,该期刊拒稿率已超过95%,最新影响因子达到25.427。

   人类活动不可避免产生碳排放导致大气中CO2浓度日益增加,进而造成的温室效应、海洋酸化等对人类生存环境产生严重影响。未来碳排放技术将主导大国的话语权,甚至出现依赖碳排放的新型货币/经济体系,低碳技术将有力增强国家未来国际竞争力。膜分离技术是目前有望实现CO2高效分离的新型低碳技术,相对于传统的吸附分离等方法,膜分离具有高效、易操作、成本低和环境友好等特点。开发并采用先进的气体分离技术大规模地捕集温室气体不仅可以有效缓解全球变暖危机,同时可以对诸如合成气、生物气体、以及天然气等能源产品进行纯化,以达到可持续发展的目的。然而,目前高效CO2分离膜材料仍然极其匮乏,严重制约着膜分离在CO2捕集分离等领域的应用。

邵路课题组长期致力于环境能源用气体分离、纳滤、超滤等高性能分离膜研究,该成果通过对材料物理化学结构合理设计,采用CO2亲和性的聚氧化乙烯(PEO)衍生材料,经过简单的紫外辐照一步法,在自由基聚合形成交联网络的同时向体系中引入低分子量的聚氧化乙烯链段,制备出了一种新型CO2亲和性半互穿网络(SIPN)分离膜。该半互穿网络分离膜是由立体的聚氧化乙烯交联网络和低分子量高醚氧含量的聚氧化乙烯衍生分子链穿插构成。其中,低分子量的聚氧化乙烯链段有效增加了膜的自由体积、改善其分布并增强CO2亲和性,促进CO2在膜中快速通过,极大地提高分离膜CO2渗透通量同时使膜保持着高的选择性,从而突破传统膜材料渗透通量和选择性之间相互制约的瓶颈,达到CO2亲和性分离膜目前国际最高水平。该半互穿网络分离膜制备方法极其简单且绿色环保,新型膜材料具有优异的稳定性,有望与目前的工业化生产过程匹配。该成果的研究思路为先进膜材料开发及其在环境能源等领域的应用建立了高效的设计平台。


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