近日，鄭州大學(xué)化工學(xué)院張亞濤教授課題組在納濾膜領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Microporous organic nanotube assisted design of high performance nanofiltration membranes”為題發(fā)表于國際著名期刊《Nature Communications》上，并入選該期刊主頁的“Featured Image”，鄭州大學(xué)化工學(xué)院為第一作者及通訊作者單位，2019級博士生韓雙喬為第一作者，張亞濤教授、朱軍勇副教授和耶魯大學(xué)Menachem Elimelech教授為共同通訊作者。

微孔有機(jī)納米管（MON）因其具有高微孔率、可定制的化學(xué)結(jié)構(gòu)和良好的聚合物親和力等特性，有望用于構(gòu)建高滲透納濾膜。研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種利用COF衍生MON（NT-OEt）作為中間層調(diào)控界面聚合（IP）的新策略，用以構(gòu)建高孔隙薄層納米復(fù)合膜。研究表明引入多孔互穿的NT-OEt層能夠富集二胺單體和延緩IP過程中的單體擴(kuò)散速率，促使制備的聚酰胺薄膜具有條紋狀圖靈結(jié)構(gòu)及納米級厚度。與傳統(tǒng)的聚酰胺膜相比，MON改性膜表現(xiàn)出更高的親水性、粗糙度和負(fù)電荷密度。此外，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分子動力學(xué)模擬結(jié)果表明NT-OEt的引入增強(qiáng)了納濾膜的孔徑和自由體積。這些綜合的理化特性使N-TFN膜具有優(yōu)異的水滲透系數(shù)（41.7L m?2 h?1 bar?1）、良好的硼/磷去除率及Cl?/ SO42?選擇性，超過了多數(shù)報(bào)道的納濾膜性能。這種MONs調(diào)節(jié)界面聚合策略為構(gòu)建高通量納濾膜提供了有用的指引，對快速精準(zhǔn)分離用微孔膜材料的設(shè)計(jì)和制備具有重要意義。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金、河南省杰出青年科學(xué)基金和中國博士后面上項(xiàng)目的資助。

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