膜分离由于其低耗能和易操作的优点被认为是未来最具发展潜力的分离技术。近年来，虽然传统聚合物分离膜性能不断得到提升，但聚合物膜受到气体通量和选择性的“Trade-off”效应的制约，如何突破“Trade-off”效应，获得兼具高通量高选择性的膜，成为研究者们关注的重点。近期，哈尔滨工业大学高分子科学与工程系教授、英国皇家化学会会士邵路课题组巧妙地选择中高温度对自具微孔聚合物（PIM-1）进行热处理，制备了适用于氢气纯化及二氧化碳分离的高效气体分离膜，并以“Intermediate Thermal Manipulation of Polymers of Intrinsic Microporous (PIMs) Membranes for Gas Separations”为题，发表在化工领域高影响力期刊《AIChE Journal》上。哈工大化工与化学学院博士生赫羴姗为该论文第一作者。
PIM-1在不同温度下处理，其本体孔径及其分布变化差异巨大。400 ℃处理后的膜，其CO2/N2和CO2/CH4的气体分离性能超过“Upper-Bound”上限。但相比于400 ℃时单一的热交联作用，450 ℃处理后，在发生热交联的同时，部分链段受热分解生成的小分子“碎片”进一步填充了分子链间的空隙，进而减小自由体积，使气体选择性显著提高。中高温处理的PIM-1膜具有超高的氢气选择性，450 ℃处理后的膜，在维持较高氢气通量（234 Barrer）的情况下，获得了超高的H2/N2（350），H2/CH4（1472），H2/C3H8（3774）选择性。此外，经过中高温处理后，膜的结构更加稳定，因而具有良好的稳定性。
该文章中提出的中高温处理方法简单易行，为利用自具微孔聚合物获得高性能分离膜提供了新思路。
文章信息：
Intermediate Thermal Manipulation of Polymers of Intrinsic Microporous (PIMs) Membranes for Gas Separations. Shanshan He, Xu Jiang, Songwei Li, Feitian Ran, Jun Long, Lu Shao*. AIChE Journal. DOI:10.1002/aic.16543
原文链接：
https://doi.org/10.1002/aic.16543
导师介绍：
邵路教授个人主页链接:
http://homepage.hit.edu.cn/shaolu 或
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