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。