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  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(yán)重威脅人類的生存環(huán)境，因此必須對CO₂進(jìn)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(rèn)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(tuán)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(rèn)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(jìn)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(kuò)散行為進(jìn)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(jìn)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