从甲烷的蒸汽重整中提纯氢气，以及在精炼厂或其他工业流程中从废气流中回收氢气，是促进清洁能源生产的良好策略。具有选择性氢分离的气体分离膜是一种能量高效的解决方案，但其性能往往受限于膜的渗透性和选择性。目前，商用气体分离膜是由几种具有相对较低的渗透率和高选择性的聚合物制成的。由于商业膜的气体渗透性比较低，因此往往需要大规模生产大尺寸的分离膜尺寸，这无疑增加了其工业应用成本。因此，急需开发具有刚性网络结构，高渗透性性，良好的选择性和溶液加工性的微孔聚合物以用于下一代气体分离膜。近日，天津大学Michael Guiver和新加坡国立大学Sui Zhang，Kian Ping Loh等人基于简单的热固性工艺开发了一种溶液可加工的共轭微孔热固性塑料（CMT），其固有孔为〜0.4 nm，比表面积为〜840 m²g^-1。

文章要点：

1）成功地合成了一种共轭微孔热固性材料，它既具有塑料的可加工性，又具有交联微孔固体的刚性和孔隙率。即使在升高的温度和压力下，微孔也是持久且稳定的。 CMT在0.4 nm处具有狭窄的孔径分布，结合其溶液可加工性，则可以通过简单过滤来制造厚度可控的大面积超滤膜。

2）由于固有的微孔和堆叠的薄片之间存在层间间距，同时，共轭C‒C连接的支架构成CMT的刚性结构可防止高度均一的孔隙塌陷成孤立的空隙，并在高温下实现内部孔隙的连通性。因此，CMT膜表现出超高的H₂气体渗透性，良好的选择性和在高温下的出色稳定性等性能。

3）CMT及其类似物也有望应用到其他领域，例如，离子纳米过滤和水脱盐等领域。

Liu, W., Jiang, S., Yan, Y. et al. A solution-processable and ultra-permeable conjugated microporous thermoset for selective hydrogen separation. Nat Commun 11, 1633 (2020).

DOI：10.1038/s41467-020-15503-6

https://doi.org/10.1038/s41467-020-15503-6