近日,中国科学院年夜连化学物理研究所研究员杨维慎、研究员朱雪峰团队提出一种后调控计谋,制备出孔布局可调的石墨烯量子点膜,实现了二氧化碳及氮气,二氧化碳及甲烷,以和丙烯及丙烷等系统的气体分散。相干结果发表于《天然-通信》。
于分散膜质料中,具备规整孔道布局的微孔质料于份子筛分方面具备显著上风。但这些多孔质料所修筑的气体分散膜机能于很年夜水平上依靠在质料的本征孔布局。面临差别的分散需求,往往需要重新优化质料合成和对于应的膜制备要领,历程繁杂且成本较高。
本事情中,研究团队选择尺寸小在10 nm的石墨烯量子点作为修筑基元,经由过程热喷涂技能起首构建出一种持续且致密的基础膜。随后,使用聚乙烯亚胺热解孕育发生的小份子胺对于基础膜举行原位化学交联及热处置惩罚,切确调控膜的孔道布局。这类“先建后调”的计谋简化了膜的制备流程,同时晋升了膜的机能。团队经由过程转变热处置惩罚温度,可调控膜的孔径及外貌化学性子,实此刻较年夜规模内持续可调的二氧化碳分散机能,从而满意差别场景的分散需求。与此同时,适量提高交联温度以增年夜孔径时,该膜还有可以运用在分散要求更高的丙烯及丙烷系统。
该研究提出了一种尺度化的基础膜与后调控相联合的新要领,实现了膜的定制化,为满意多样化的气体分散需求提供了一条普适且便捷的路径。
相干论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-026-69938-4
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