英国皇家化学会会士、中国化工学会分子辨识分离工程专委会委员、哈尔滨工业大学邵路教授带领团队提出新方法制备了兼具高单价离子渗透选择性和高阳离子通量的单价选择性阳离子交换膜。相关论文以标题Monovalent Cation Exchange Membranes with Janus Charged Structure for Ion Separation发表在中国工程院院刊《Engineering》。邵路教授为唯一通讯作者,论文第一作者为哈尔滨工业大学化工与化学学院博士生王文广。
图1:具有Janus电荷结构单价选择性阳离子交换膜的分离原理、膜表面结构和目前的单价选择性阳离子交换膜的“Upper Bound”示意图
图2 (a) M-TMA-0.15 wt.% 在不同电流密度下的渗透选择性、归一化Na+通量和归一化Mg2+通量, (b) M-TMA-0.15 wt.%在不同电流密度下的渗透选择性、归一化Li+通量和归一化Mg2+通量, (c) 双电层分离机理图,(d) 单价选择性阳离子交换膜的钠离子通量与钠镁渗透选择性的“Upper Bound”上限图
图3 (a) 选用Pristine CEM、(b) 选用M-TMA-0.15 wt.%、(c) 选用TFCM作为SED中的单价选择性膜时,进料室、产品室和盐水室电导率随时间的变化图,(d) 选用Pristine CEM、(e) 选用M-TMA-0.15 wt.%、(f) 选用TFCM作为SED中的单价选择性膜时,进料室、产品室和盐水室中Na+浓度、Mg2+浓度随时间的变化图, (g) 不同膜的渗透选择性和阳离子通量(电流密度10 mA·cm-2), (h) TFCM膜离子分离机理, (i) M-TMA-0.15 wt.%离子分离机理
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.09.020
作者介绍
邵路教授为英国皇家化学会会士、中国化工学会分子辨识分离工程专委会委员、黑龙江省杰出青年科学基金获得者,任领域内多个国际权威期刊的副主编(Advanced Composites & Hybrid Materials)、顾问编委(ACS ES&T Engineering)及编委(Journal of Membrane Science, Advanced Membranes、Scientific Reports)等职务。邵路教授团队长期从事膜材料与膜分离的研究,先后在碳捕集气膜、耐有机溶剂分离膜、水处理纳滤/超滤/微滤及特种分离膜方向取得了系列突破性成果并在多个企业规模化应用,为习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的思想和我国“碳达峰、碳中和”的庄严承诺提供先进的技术支撑。邵路教授曾获得黑龙江省自然科学二等奖1项(第一)、黑龙江省自然科学一等奖1项(第二)等多项省部级奖项,已经作为通讯/第一作者在PNAS、Science Advances、Nature Communications、Energy Environmental Science、Journal of Membrane Science、Chemical Engineering Science、AIChE J.、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano等领域内高影响力国际期刊发表论文150余篇,SCI引用8200次,H-index=55。
邵路教授链接:http://homepage.hit.edu.cn/shaolu
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