2019年10月10日,课题组与浙江大学彭新生教授的合作论文“CO2-philic Separation Membrane: Deep Eutectic Solvent Filled Graphene Oxide Nanoslits”被Small(SCI一区Top,IF=10.856)接收,课题组巩克同学为论文第二作者,彭新生教授与燕友果教授为共同通讯作者。
相对昂贵的二维材料离子液体复合CO2分离膜,本工作中创新性地将价格低廉的深共融溶剂(ChCl和EG)渗吸进入多层氧化石墨烯层间,获得了一种氧化石墨烯支撑深共融溶剂(GO-SDESM)高效CO2分离膜。研究发现,随着溶剂中ChCl和EG比例的增加,CO2的选择性大幅提高,其中CO2 / N2的选择性最高可达663,大大突破了罗伯逊上限。分子模拟研究表明:在纳米受限空间内,相对于体相,深共融溶剂的离子和分子出现取向分布,促进分子间形成更多的氢键从而大幅增强了对CO2的吸附能力,而深共融溶剂对其他气体分子展现出弱的吸附能力,吸附能力的差异实现了GO-SDESM对CO2的高效分离。本论文的研究结果为新一代高效气体分离膜的发展提供了新的思路。
