在碳达峰碳中和的国家战略目标背景下,发展低能耗、环境友好的CO2选择性分离膜具有重要意义和实际应用价值。高性能二维分离膜是该研究领域前沿性研究议题。中国科学院大连化学物理研究所无机膜与催化新材料研究组(504 组)杨维慎研究员、彭媛副研究员团队在纯相共价有机框架气体分离膜研究方面取得新进展,以共价有机框架纳米片为膜构筑基元,诱发错排缩孔效应,成功实现了二氧化碳的高效分离。
本工作中,该团队成功构建了孔径尺寸适合CO2分离的纯相COFs 膜。COFs 骨架对CO2选择性吸附特性与纳米片错排缩孔效应协同作用诱发气体在膜内表面扩散机制,首次实现了CO2/H2混合气中大分子CO2优先渗透分离,分离性能达到工业应用需求。该工作为开发新型COFs 气体分离膜材料提供了新思路。相关成果以“Single-phase covalent organic framework staggered stacking nanosheet membrane for CO2-selective separation”为题,于近日发表在《德国应用化学》(Angew.Chem.Int.Ed.)上。