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  有機溶劑納濾（OSN）又稱為耐溶劑納濾（SRNF），是一種綠色、節能、高效的新興膜分離技術。目前有機溶劑納濾在化工、醫藥與食品工業等領域中的有機溶液介質分離和溶劑回用方面展示出顯著優勢，因為其能耗僅為熱濃縮的10%左右，且環境友好，在眾多有機介質分離技術中已經被國際公認為具有成為最佳技術的潛力，具有廣闊的應用前景。因此，目前迫切需要開發兼具高溶劑滲透性，良好的溶質選擇性以及優異穩定性并可方便大面積制備的OSN膜，以深化拓展OSN技術在工業分離過程中的應用。界面聚合（IP）技術允許在多孔基底上快速原位制備交聯聚合物納米薄膜，其具有優異的有機溶劑耐受性和制備簡便性，已廣泛用于規模化生產聚酰胺脫鹽膜。但經典的界面聚合單體分子MPD和PIP制備的復合膜其功能層結構太過致密，用于有機溶劑體系分離，通量普遍偏低，需要借助其它一些復雜的技術手段，來提升膜的綜合性能。

  膜的結構決定膜性能，單體分子結構是影響薄層復合（TFC）膜微孔結構與分離性能的重要因素，單體分子的設計和構建已成為TFC OSN膜的重點研究方向。近日，天津工業大學分離膜與膜過程國家重點實驗室的胡云霞研究員團隊與愛丁堡大學Neil B. McKeown教授合作，設計合成了具有4個反應位點的兩種2,2''-聯苯酚分子分別作為水相單體，通過界面聚合制備出厚度低至5納米、且高微孔隙率的聚酰胺/聚酯納米膜，實現了有機溶劑的快速滲透（甲醇滲透系數分別為13 LMH/bar和17.2 LMH/bar）和小分子溶質的優異截留（截留分子量分別為233 Da和314 Da）；同時，聯苯酚膜還可以實現分子量、尺寸相近的甲基橙(MO, 327 Da)和亞甲基藍(MB, 320 Da)的精準篩分，其主要分離機理為尺寸排阻及膜表面的荷電性。

圖2 amino-BIPOL膜的結構表征

圖3 amino-BIPOL/hydroxyl-BIPOL膜表面化學結構和元素成分分析

圖4 amino-BIPOL/hydroxyl-BIPOL膜孔隙結構表征及分子模擬分析

  該工作從聚合物分子主體設計出發，利用易于大規模制備的界面聚合技術來制備堅固和高滲透選擇性的復合膜用于有機溶劑分離，有望在精準藥物分離方面獲得廣泛應用。

  論文信息：

  2,2’-Biphenol-based Ultrathin Microporous Nanofilms for Highly Efficient Molecular Sieving Separation

  Shao-Lu Li, Guoliang Chang, Yangzheng Huang, Ken Kinooka, Yanting Chen, Wenming Fu, Genghao Gong,^* Tomohisa Yoshioka, Neil B. McKeown,^* and Yunxia Hu^*,

  Angewandte Chemie International Edition 2022, DOI: 10.1002/anie.202212816

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202212816