南京工业大学/汉阳大学《Prog. Mater. Sci .》综述：功能化纳米通道膜

2023-07-23 来源：高分子科技

纳米通道膜具有纳米级的孔径和分子尺度的分离精度，在材料、化工、环境、生物医药等行业的生产和分离过程中有着广泛的应用。但随着应用需求的不断升级与各学科间的交叉渗透，单一的分离性能难以满足复杂的处理体系和各种高要求的指标，纳米通道的功能化研究成为材料科学等领域的研究热点之一。近日，南京工业大学国家特种分离膜工程技术研究中心团队基于纳米通道膜材料研究领域的长期工作积累，与韩国汉阳大学Young Moo Lee院士合作在材料科学顶级期刊《Progress in Materials Science》（Impact Factor: 37.4）上在线发表了题为 “Evolution of Functional Nanochannel Membranes” 的综述论文。论文第一作者为南京工业大学刘美玲助理教授，通讯作者为南京工业大学国家特种分离膜工程技术研究中心孙世鹏教授、邢卫红研究员，与韩国汉阳大学Young Moo Lee院士。

功能化纳米通道膜是一种集选择性分离和环境响应功能于一体的智能纳米通道膜。纳米通道的功能化性能在很大程度上取决于多功能材料的性能。基于这些特殊材料，纳米通道可以对吸附的污染物进行自清洁，并在环境刺激下自我调节其孔径、表面电荷、亲水性、原位催化活性等性质，以实现物理方面可调的分离性能和化学方面的反应转化。这类膜可保持稳定的性能、延长其寿命、扩宽在复杂的溶质分离、苛刻环境中的分子筛分和转化等方面的应用。（图1）

图1 功能化纳米通道膜

该综述讨论了纳米通道膜的多重功能，全面回顾了近年来涉及这些特殊纳米通道的材料、设计、制备和应用等方面的研究进展，对纳米通道膜的物理分离、响应和化学反应功能进行深入总结，指出了该领域亟待解决的主要科学问题和应用面临的挑战，并展望了未来的研究需要在多个尺度上进行更深入的研究，包括了解原子尺度上的响应机制，控制纳米尺度上的分子传输路径，在微米尺度上优化这些纳米通道的特殊功能，以及在宏观层面拓宽更多的适用体系。（图2）

图2 功能化纳米通道膜未来发展的展望

该工作得到了国家重点研发计划（2020YFA0211002）、国家自然科学基金（21921006，22208150）、南京工业大学优秀博士学位论文培养计划等项目的资助。第一作者刘美玲受国家留学基金管理委员会公派留学奖学金的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642523000944

版权与免责声明：中国聚合物网原创文章。刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：info@polymer.cn，并请注明出处。

（责任编辑：xu）

【大中小】【打印】【关闭】

诚邀关注高分子科技

更多>>最新资讯

更多>>科教新闻