近日,课题组燕友果教授与浙江大学彭新生教授的合作论文“Photothermal-responsive microporous nanosheets confined ionic liquid for efficient CO2 separation”被Small(SCI一区Top,IF=11.459)接收,硕士生万挺参与了本文理论模拟部分的工作。
新型二维材料在气体分离方面具有广阔的发展潜力,然而,缺乏规则有序的多孔结构阻碍了二维材料的气体分离性能,本文中我们通过使用一种新的铁基金属有机框架结构(Zr-Fc MOF)来构建离子液体多孔支撑膜(Zr-Fc-SILM),大幅度提高了CO2的渗透率和选择性。Zr-Fc-SILM中含有大量的微孔结构,在已有多层传输通道的基础上(Path A)提供了额外的CO2扩散通道(Path B),使得其渗透率最高可145.15 GPU。此外,基于Zr-Fc MOF的光热响应特性,在光照下,SILM会通过光热效应把光能转换成热量,对整个膜结构进行加热,导致CO2的扩散系数增大,有利于气体分子在膜上的传输,将气体的渗透通量进一步提高了35%。本论文的研究结果提供了一种光热响应气体分离膜的全新设计方法。
