将两种或多种材料结合的方式构建具有异质孔结构的膜是提高分离性能的有效策略。通过周期性的排列这些不同孔能够显著的优化引入组分的组合效果。多孔有机笼(POC)是由分子组成的多孔材料的一个新型类型,组装形成相互连接的孔,而且得到固态的永久性的孔结构。POC的一个独特特征是它们的模块化,使“混合匹配”方法能够创建由分子间相互作用驱动的共晶结构。
有鉴于此,浙江大学刘明研究员等采用共结晶策略来制备气体分离膜,实用一系列[4+6]亚胺笼对制备膜,这些笼的腔大小各不相同,包括具有荧光特性的笼。
本文要点:
(1)
通过优化共结晶条件,成功制备了连续的无缺陷气体膜,受益于手性识别相互作用。通过引入规则交替的小孔和大孔,解决了气体分离膜的渗透性和选择性之间的权衡性挑战。
(2)
此外,这种共结晶策略对POC以外的包括大环分子体系的其他分子体系同样有帮助,用于制备共晶膜。这种方法拓宽了制备具有有序异质孔的高性能气体分离膜的范围。
参考文献
Saisai Yu, Siyuan Yang, Miao Yang, Ju Yang, Ziye Song, Dingyue Hu, Heng Ji, Zhe Jia, Ming Liu, Regularly Arranged Heterogeneous Pores in Gas Separation Membranes Constructed by Cocrystallization of Porous Organic Molecules, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202420086
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202420086