二氧化碳(CO2)的大量排放是引發(fā)全球氣候突變的主要原因之一，嚴重威脅人類的生存環(huán)境，因此必須對CO2進行有效的捕集分離。而膜分離技術(shù)由于其能耗小高效率等獨特的優(yōu)點被認為是極具應(yīng)用潛力的CO2捕集分離技術(shù)。聚氧化乙烯(PEO)材料由于其中含有的醚氧基團與CO2之間具有較強相互作用有利于CO2在膜中的傳質(zhì)，被認為是制備CO2捕集用氣體分離膜的最佳材料之一。但是傳統(tǒng)PEO材料由于鏈段規(guī)整性使其具有較高的結(jié)晶度，結(jié)晶區(qū)域的氣體不可滲透性使其氣體滲透性能大幅度降低，必須采取有效的手段抑制PEO的結(jié)晶并采用新的方法提高PEO的CO2滲透性能才能更為有效的進行CO2捕集。
近日哈爾濱工業(yè)大學(xué)邵路教授課題組受邀在國際知名期刊Journal of Materials Chemistry A上發(fā)表以“Rational design of poly(ethylene oxide) based membranes for sustainable CO2 capture”為題的綜述文章。該綜述首先對氣體分子在致密膜中的溶解-擴散行為進行了分析，為高性能的PEO基氣體分離膜設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。隨后，作者從共聚物膜，交聯(lián)高分子膜及混合基質(zhì)膜三個方面總結(jié)了近年來基于材料創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化PEO材料分離能力的研究成果。文章最后進一步討論了該領(lǐng)域未來所面臨的挑戰(zhàn)和機遇。
本文第一作者為哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院博士生朱斌和姜旭，通訊作者為哈爾濱工業(yè)大學(xué)邵路教授和張艷秋博士。
論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D0TA08806D
