近日，我院遠(yuǎn)冰冰博士與深圳大學(xué)牛青山教授合作在Nature子刊Nat Commun發(fā)表了題為“Asymmetric polyamide nanofilms with highly ordered nanovoids for water purification”的研究論文。

如何對(duì)聚酰胺致密層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以提高滲透性和選擇性，突破“Trade-Off”曲線，是分離膜研究領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。目前有兩種主流方法，一是降低致密層的厚度，降低水的傳輸阻力，二是在致密層中引入納米孔結(jié)構(gòu)，增加比表面積和水的傳輸通路。若能把這兩種方法結(jié)合起來(lái)，不僅可提高滲透性，還能同時(shí)調(diào)控選擇性，魚(yú)和熊掌可兼得。

研究者制備了聚酰胺樹(shù)枝狀聚合物，在聚砜（PSF）載體上以重氮化偶聯(lián)反應(yīng)形成樹(shù)枝狀聚合物多孔層。隨后，在其上進(jìn)行界面聚合，由于樹(shù)枝狀聚合物多孔層為極性的納米孔，能夠?qū)崿F(xiàn)胺分子的不均勻擴(kuò)散，從而形成了具有納米條紋結(jié)構(gòu)的聚酰胺致密層，能夠有效增加比表面積。與下層的帶有納米孔結(jié)構(gòu)的樹(shù)枝狀聚合物層相結(jié)合，便形成了兩層結(jié)構(gòu)不同的聚酰胺納米膜。該工作為聚酰胺致密層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了新思路。

遠(yuǎn)冰冰博士為該論文的第一作者兼通訊作者，牛青山教授為共同通訊作者，河南師范大學(xué)為第一作者單位。該工作得到了綠色化學(xué)介質(zhì)與反應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以及國(guó)家自然科學(xué)基金委、河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)、河南省高校重點(diǎn)科研等項(xiàng)目的資助。

《自然通訊》是Nature出版集團(tuán)旗下的國(guó)際頂級(jí)綜合性學(xué)術(shù)期刊，主要刊登自然科學(xué)領(lǐng)域最新的科研進(jìn)展。目前影響因子為12.121。

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-19809-3

（化學(xué)化工學(xué)院 王曉兵）