天津科技大学、生物源纤维制造技术国家重点实验室的程博闻教授团队、杨磊鑫、杨硕副教授近期于Journal of Membrane Science期刊(2024,692:122317)发表题目为Fine-tuning gas separation performance of intrinsic microporous polyimide by the regulation of atomic-level halogen substitution的文章。该文章第一作者为赵伟博士,通讯作者为杨磊鑫、杨硕、程博闻。
【研究亮点】
- 成功制备含卤素基团(F,Cl,Br)的PIM-PIs。
- 原子水平的卤素可精密调控气体分离膜结构及性能。
- F原子在BFPI中的填充作用导致其气体渗透性能略有下降。
- 与BFPI(F)相比,BBPI(Br)的CO2的气体渗透率增加了100%。
- BBPI中的Br原子限制了链段的致密堆积并导致其气体渗透率的提升。
图1. PIM-PIs的结构设计、FFV模拟计算及其气体分离性能和潜在机理
图2. 四种PIM-PI的气体渗透性能:(a)H2、CO2,(b)N2、CH4,(c)渗透性能与动力学直径,(d)CO2/CH4的气体分离性能
图3. 原子级别卤素微调自聚微孔型聚酰亚胺的结构单元、微观结构及其气体分离性能
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.memsci.2023.122317
第一作者:
赵伟 博士研究生
天津科技大学在读博士研究生,长期从事气体分离膜的研究工作,主要通过调控聚酰亚胺结构,探究其结构-性能的“构效关系”,在J. Membr. Sci.发表数篇论文,气体分离方向的国家自然科学基金(面上)项目的主要参与者。
通讯作者:
杨磊鑫 副教授 (Leixinyang@tust.edu.cn)
天津科技大学轻工科学与工程学院,副教授。长期从事高性能气体分离膜、固态电解质/隔膜及负极保护层的相关工作。迄今为止以第一作者或通讯作者在Chem. Soc. Rev., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, J. Membr. Sci., J. Mater. Chem. A等期刊发表多篇论文,主持国家自然科学基金青年项目、广东省基础与应用基础面上项目、博士后面上项目等6项纵向科研项目,参与国家自然科学基金重点项目、国家重点实验室等多项项目。
杨硕 副教授 (shuoyang1018@tust.edu.cn)
天津科技大学轻工科学与工程学院,副教授。主要从事溶解浆及人造纤维、生物质维纳纤维及其功能材料、高性能纤维纸基功能材料的研究。迄今为止以第一作者或通讯作者在Chem. Eng. J., Bioresource Technol., J. Membr. Sci., Carbohyd. Polym., Sep. Purif. Technol., ACS Appl. Mater. Inter.等期刊发表多篇论文,主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金、国家重点实验室和教育部重点实验项目、企业合作项目6项,参加中央军委科技委前沿创新计划项目、国家自然科学基金、揭榜挂帅项目、战略咨询项目、重大横向项目等10余项,联合企业开发了多种特种纸产品,部分已进行产业化。
程博闻 教授 (bowenc17@tust.edu.cn)
天津科技大学轻工科学与工程学院,教授;生物源纤维制造技术国家重点实验室主任、中国纺织工程学会副理事长、中国纤维素行业协会技术委员会副主任、《纺织学报》编辑委员会副主任、天津泰达新材料研究院院长;长期从事轻纺新材料的研究与开发工作,承担完成了国家科技支撑、973、863、国家自然基金、中央军委科技委、国防科工局项目和重大横向项目40余项;主编教材4部,参编教材或著作5部;发表学术论文400余篇,授权发明专利120余项。
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