气体分离膜因其能源消耗低ღღ◈✿、运行成本低ღღ◈✿，并且能够最大限度减少二次污染ღღ◈✿，在化学工业应用中发挥着重要的作用ღღ◈✿。因此ღღ◈✿，探索先进的膜材料对于推动气体分离膜技术的进步具有至关重要的意义ღღ◈✿。

　　将两种或两种以上的材料结合起来构建具有异质孔结构的膜ღღ◈✿，是提高分离性能的有效策略ღღ◈✿。常见的制备异质结构膜的方法是使用聚合物和多孔填料制备成混合基质膜ღღ◈✿，或采用两种不同的多孔填料来构建相对有序的异质结构膜ღღ◈✿。然而ღღ◈✿，这些制备技术可能会导致相分离ღღ◈✿、晶界缺陷等问题ღღ◈✿，进而影响膜的性能和耐用性ღღ◈✿。多孔有机笼（POCs）是由离散分子组成的新兴多孔材料ღღ◈✿，具有固有空腔ღღ◈✿，并且倾向于窗口对窗口地堆积排列方式尊龙凯时ღღ◈✿，从而形成三维连通的孔隙网络尊龙凯时ღღ◈✿。这种离散的多孔笼有着模块化的特点ღღ◈✿，能像“乐高”积木一样通过分子间的作用力来“拼搭”ღღ◈✿，创造出不同的共晶结构ღღ◈✿。

　　近日ღღ◈✿，浙江大学的刘明研究员团队借鉴了有机小分子可通过设计形成共晶的策略ღღ◈✿，制备了一系列具有不同腔体大小尊龙凯时ღღ◈✿、或具有不同功能性（如荧光特性）的基于亚胺分子笼气体分离膜ღღ◈✿；通过共晶策略引入交替排列的小孔和大孔ღღ◈✿，解决了气体分离膜中渗透性和选择性之间的制约平衡问题ღღ◈✿。另外ღღ◈✿，共晶策略也可应用于大环分子体系中ღღ◈✿，制备大环分子笼的共晶膜并同样展现了良好的气体分离性能ღღ◈✿。该研究以题为“Regularly Arranged Heterogeneous Pores in Gas Separation Membranes Constructed by Cocrystallization of Porous Organic Molecules”的论文发表在《Angew. Chem., Int. Ed.》上ღღ◈✿。

　　来制备共晶膜（图2a）ღღ◈✿。最初ღღ◈✿， 作者着重研究了具有最小空腔（6ET-RCC3）和另一种具有最大空腔（CC3）的笼子ღღ◈✿。为了制备共晶膜尊龙凯时ღღ◈✿，作者尝试了多种方法股票理财者网ღღ◈✿，包括溶液浇铸法ღღ◈✿、旋涂法以及离子液体引导的晶体重排法ღღ◈✿。然而ღღ◈✿，从PXRD的结果中可以看出ღღ◈✿，以上方法制得的膜结晶度较差ღღ◈✿。在之前的研究中发现ღღ◈✿，当两种具有对应手性的分子笼体溶液混合时ღღ◈✿，由于分子结构的更好匹配会使其更紧密的堆积ღღ◈✿，并且会迅速沉淀形成共晶ღღ◈✿。因此ღღ◈✿，作者采用了

　　向相反方向扩散ღღ◈✿，然后在基底AAO上相遇ღღ◈✿，在表面形成共晶种子ღღ◈✿，从共晶开始成核ღღ◈✿，然后在AAO表面长成八面体晶体ღღ◈✿。通过对溶剂类型ღღ◈✿、溶液浓度ღღ◈✿、生长温度ღღ◈✿、生长时间等实验条件进行了优化ღღ◈✿，

　　ღღ◈✿。为了验证手性识别的共晶策略对于构建致密共晶膜的必要性ღღ◈✿，作者尝试通过在相同的生长条件下ღღ◈✿，将同一手性的溶液放置在AAO基底的两侧来制备膜ღღ◈✿。结果形成了分散的八面体晶体ღღ◈✿，而不是致密的膜ღღ◈✿。这

　　膜分离的示意图ღღ◈✿；共晶膜的表征ღღ◈✿：(e) 通过旋涂法ღღ◈✿、溶液浇铸法ღღ◈✿、晶体重排法以及本工作方法制备的膜的XRDღღ◈✿；(f) 6ET/CC3-

　　共晶策略的独特之处在于能够构建规整排列的大小孔交替的膜ღღ◈✿，非常适合分离具有较小尺寸差异的气体对ღღ◈✿。作者研究了共晶膜从H

　　选择性与共晶膜进行了比较股票理财者网ღღ◈✿。结果显示股票理财者网ღღ◈✿，纯CC3膜具有更高的氢气渗透率（2278 barrer）ღღ◈✿，但选择性较低（2.2）（图3a）ღღ◈✿。相比之下ღღ◈✿，纯6ET-RCC3膜的H

　　共晶膜ღღ◈✿，结合了小孔和大孔ღღ◈✿，实现了双重功能ღღ◈✿：小孔确保选择性ღღ◈✿，大孔增强了渗透性ღღ◈✿。这些大孔和小孔的规整交替排列有助于多重筛分效应ღღ◈✿，获得了高H

　　ღღ◈✿。由于分子笼通过手性识别作用尊龙凯时ღღ◈✿，在对应手性识别作用力的驱动下ღღ◈✿，形成了更紧密的堆积结构ღღ◈✿。因此表现出了

　　共晶膜还表现出卓越的长期稳定性股票理财者网ღღ◈✿，即使经过100小时的连续测试ღღ◈✿，性能几乎无下降ღღ◈✿，并且PXRD分析显示它们仍具有高结晶度

　　图3. 膜的气体分离性能 (a) 不同膜的单组分气体渗透性和选择性ღღ◈✿；(b) 6ET/CC3-

　　膜的稳定性测试ღღ◈✿；(f) 不同膜的气体渗透性和选择性与文献中的POC膜ღღ◈✿、HOF膜ღღ◈✿、COF膜和MOF膜的比较ღღ◈✿。

　　此外尊龙凯时ღღ◈✿，共晶策略还能被成功应用于其他分子体系ღღ◈✿，比如大环分子ღღ◈✿。作者同样采用反扩散生长法制备了OH-MC-

　　共晶膜ღღ◈✿。XRD分析证实了所制备的膜具有良好的结晶度ღღ◈✿，其衍射峰与粉末样品的数据和单晶结构的模拟结果完全吻合ღღ◈✿。并且衍射峰与单组分大环粉末不同ღღ◈✿，证明成功制备了OH-MC-S/R共晶膜ღღ◈✿。对大环共晶膜进行了H

　　选择性ღღ◈✿。当温度从30°C升高至80°C时ღღ◈✿，选择性保持不变ღღ◈✿，而当温度从80°C降回30°C时ღღ◈✿，膜的性能与初始膜几乎没有变化ღღ◈✿，展示了OH-MC-

　　共晶膜良好的热稳定性（图5c）ღღ◈✿。此外股票理财者网ღღ◈✿，经过100小时的连续测试ღღ◈✿，膜的性能几乎没有下降ღღ◈✿，显示出其优异的长期稳定性ღღ◈✿。

　　能够将具有不同空腔大小和功能的多孔有机笼（POCs）规整地排列ღღ◈✿，并且展现出高结晶性和有序的孔结构

　　ღღ◈✿。共晶策略也成功应用于其他分子体系ღღ◈✿，例如大环分子ღღ◈✿。并且ღღ◈✿，作者证明了手性识别作用力ღღ◈✿，主要是范德华力ღღ◈✿，对于制备气体分离膜具有非常好的效果股票理财者网ღღ◈✿。总之ღღ◈✿，共晶法能够制备具有多样孔环境的异质结构分离膜ღღ◈✿，使得分离膜能够根据特定的分离应用进行定制ღღ◈✿。这种结合了多种功能分子的设计方法显著拓宽了气体分离膜的应用范围ღღ◈✿，展示了多孔有机分子材料在先进气体分离膜应用中的巨大潜力ღღ◈✿。膜分离应用陶瓷膜尊龙凯时ღღ◈✿，凯时尊龙appღღ◈✿，尊龙凯时app下载ღღ◈✿！尊龙凯时人生就是搏