【CCL文章Twitter关注破万】天津工业大学联合复旦大学团队：溶液蒸发法构建硼交联杂化玻璃膜，实现高效CO2分离

本文针对配位聚合物玻璃膜在气体分离应用中，传统熔融-淬火制备方法存在的材料适用性受限、结构调控困难等问题，提出了一种基于化学交联的溶液蒸发法制备路线。研究旨在开发一种温和、可控的玻璃化策略，以实现对玻璃网络结构与孔性能的精准调控，从而提升气体分离膜的性能。研究团队利用硝酸根的竞争配位诱导无序结构，通过氢键网络稳定无序构型，并以硼酸作为共价交联剂通过B-O-C键永久锁定玻璃态网络。通过调控硼酸与钴的摩尔比（B/Co），制备了一系列硼交联钴-苯并咪唑（Co-BIm）杂化玻璃膜。研究结果表明，适度交联的B0.25玻璃膜展现出优异的CO2分离性能，其CO2渗透率高达约8400 Barrer，CO2/CH4分离因子为49.3，CO2/N2分离因子为48.3，均突破了2019年Robeson上限。该膜在1.5至3.0 bar的变压测试及72小时连续混合气运行中均保持了稳定的分离性能。该化学交联策略具有良好普适性，可拓展至其他金属-苯并咪唑体系，为高性能气体分离玻璃膜的绿色制备与性能优化提供了新途径。