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中國科大劉江濤教授團(tuán)隊(duì) ACS Nano：調(diào)控自支撐共價有機(jī)框架薄膜實(shí)現(xiàn)一價陽離子篩分
2024-09-30  來源：高分子科技

  日益增長的對能儲材料的需求使得從鹽湖、鹵水和海水中提取一價陽離子變得更為迫切。特別是對鋰電池的需求不斷增長，激發(fā)了科研工作者們對從含有K+，Na+，Li+或Mg2+的離子混合體系中提取Li+的興趣。Li+和Mg2+的尺寸和電荷差異明顯，眾多可實(shí)現(xiàn)Li+/Mg2+有效分離的工作已被報道。然而，相同的價態(tài)、亞納米級的離子尺寸，以及不同一價離子之間的埃級差異（<2 ?），使得從一價陽離子混合體系中提取Li+成為最具挑戰(zhàn)性的課題之一。目前最先進(jìn)的材料展現(xiàn)出相對較低（<5）的Li+/Na+和Li+/K+分離因子，這遠(yuǎn)不能令人滿意。


圖1 界面聚合過程中溶劑影響自支撐COF膜的合成和篩分性能


  近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系劉江濤教授團(tuán)隊(duì)通過界面聚合溶劑調(diào)控從相同的醛和氨單體制備了兩種不同的自支撐共價有機(jī)框架(COF)薄膜（圖1）。調(diào)控COF孔通道從隨機(jī)排列變?yōu)榇怪迸帕校珻OF膜的分離精度得到極大提高。亞納米孔徑，垂直孔通道，優(yōu)異的孔環(huán)境和柔韌性，本研究首次將自支撐COF膜的應(yīng)用拓展至一價陽離子篩分領(lǐng)域并成功實(shí)現(xiàn)鹽湖提鋰。


  在限域通道內(nèi)，歸因于孔口篩分作用和孔內(nèi)的離子-通道壁相互作用（圖2），具有垂直排列的孔通道和微米級堆積厚度的COF膜可助力Li+快速傳輸，Li+/K+和Li+/Na+的選擇性分別可達(dá)38.7和7.2。該研究不僅揭示了溶劑調(diào)控COF膜取向和層堆疊的機(jī)制，而且為開發(fā)Li+離子富集膜提供了有力方向。該工作以“Covalent Organic Framework Membranes with Regulated Orientation for Monovalent Cation Sieving”為題發(fā)表在《ACS Nano》上。文章第一作者是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士生孫倩。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家青年人才計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、雙一流中央高？蒲谢鸬软(xiàng)目的支持。


圖2Li+在COF亞納米級限域通道內(nèi)選擇性的快速傳輸機(jī)理


  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c10558


【中科大海優(yōu)團(tuán)隊(duì)招副高+博士后】


一、崗位待遇

  (1)特任副教授/副研究員：待遇一事一議

(2)博士后“墨子”一等資助：年薪≥36萬

博士后“墨子”二等資助：年薪≥26萬

(3)中科院特別研究助理：中科院資助60萬，學(xué)校匹配20萬，可用于薪酬發(fā)放、科研及訪問交流等支出

(4)國家博士后創(chuàng)新人才計(jì)劃：國家資助63萬元/2年，40萬元為日常經(jīng)費(fèi)，20萬元為科研經(jīng)費(fèi)，3萬元為國際交流經(jīng)費(fèi)

(5)【中德博士后項(xiàng)目】【香江學(xué)者計(jì)劃】【澳門青年學(xué)者計(jì)劃】在博后待遇基礎(chǔ)上累積

(6)博士后出站可申請轉(zhuǎn)副教授/副研究員，獲得國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金可轉(zhuǎn)特任教授。可使用校內(nèi)的一系列高水平研究平臺（如國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室、合肥微尺度國家實(shí)驗(yàn)室、中科院城市污染物轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等）迅速開展工作，取得學(xué)術(shù)成果。

(7)子女入學(xué)：子女入讀中科大附屬幼兒園-小學(xué)-初中-高中（安徽省頂尖教育質(zhì)量）。

(8)住房保障：學(xué)校提供人才房，價格遠(yuǎn)低于市場價，精裝修+產(chǎn)權(quán)；另外學(xué)校過渡住房（兩室一廳帶全套家具），若在校外租房，學(xué)校提供租房補(bǔ)貼。


二、崗位要求

專業(yè)背景包括但不限于：有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)與物理、環(huán)境科學(xué)與工程等，有分離膜科學(xué)與技術(shù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在膜領(lǐng)域內(nèi)公認(rèn)期刊已發(fā)表過英文文章，有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，符合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士后管理的規(guī)定。另每年招收多名博士、碩士、聯(lián)培生、課題生、留學(xué)生等。


三、團(tuán)隊(duì)介紹

劉江濤，博導(dǎo)，特任教授(海外引進(jìn)國家高層次人才+中科院人才計(jì)劃入選者)，課題組研究方向聚焦于新型分離膜材料在環(huán)境生態(tài)、能源資源、生命健康等領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，包括二維共價有機(jī)框架材料COF、金屬有機(jī)框架材料MOF、多孔材料POC/PAF/HOF/PIM/HOF等，廣泛用于碳捕集碳中和、海水淡化、污水處理、霧霾凈化、油水分離、血液凈化、氣體CO2分離等領(lǐng)域。目前發(fā)表文章有Science子刊Science Advances (3篇), 材料領(lǐng)域期刊Advanced Materials (3篇), Angew, ACS Nano(2篇), Journal of Materials Chemistry A, 膜分離領(lǐng)域期刊Journal of Membrane Science, 環(huán)境領(lǐng)域期刊Environmental Science & Technology, Journal of Hazardous Materials等，申請專利10項(xiàng)，其中已獲授權(quán)專利8項(xiàng)。目前擔(dān)任Advanced Membranes, Carbon Capture Science & Technology(CCST)青年編委等職務(wù)。

課題組網(wǎng)站https://www.x-mol.com/groups/liu_jiangtao/people

環(huán)境系網(wǎng)頁http://ese.ustc.edu.cn/2021/0624/c26804a514296/page.htm


四.應(yīng)聘方式

符合上述條件的應(yīng)聘人，請將個人簡歷發(fā)送至郵箱jiangtaoliu@ustc.edu.cn（郵件題目注明“姓名-畢業(yè)院校-應(yīng)聘副高/博士后”）

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
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