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高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2025-05-23 08:23

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Trip-TFS 网络。

图 1 . 单体设计和界面聚合

【酸催化界面聚合】

实施新单体组合的实际障碍是溶解度： Trip 、 TFS 与 TFB 几乎不溶于常用的 n- 己烷或甲苯有机相。研究团队通过 将胺与醛共溶于有机相，并仅在该相接触含对甲苯磺酸的水相时启动聚合，巧妙地解决了此难题 。该酸触发的亚胺缩合在室温迅速进行，在多孔 PAN 支撑体上生成 180–350 nm 均匀纳米膜（ SEM 见图 2B–C ）。 XPS 显示，聚酰胺膜中酰氯转化率高（ MPD-TMC 63% ， MPD-SBF 55% ），而亚胺膜几乎完全消耗胺； TFB 与 TFS 约有 2 个醛基未反应，这是 水促进亚胺水解的必然结果 （图 2E ）。接触角测定证实疏水性顺序为 MPD-TMC < MPD-SBF < MPD-TFB < MPD-TFS < Trip-TFB < Trip-TFS （最高 99° ）。分子动力学（图 2G ）量化了结构效应： FFV 由 MPD-TMC 的 0.155 提升到 Trip-TFS 的 0.219—— 增幅 41% ，与基准线性 PIM-1 （ 0.230 ）相当。相应粉末类比物的氮吸附给出 BET 比表面积 400 m² g ⁻ ¹ ， CO ₂ Langmuir 面积 221 m² g ⁻ ¹ ， XRD 表明平均 d 间距最大（ 5.4 Å ）。总体而言，图 2 证明 酸催化法可制备连续、高微孔、疏水且传统界面化学难以获得的亚胺膜。