人口增長(zhǎng)、氣候變化和環(huán)境污染在一定程度上造成了潔凈水資源的短缺。因此,亟需發(fā)展高滲透、高選擇性的液體分離體膜以面對(duì)凈水資源短缺的挑戰(zhàn)。嵌段共聚物通過(guò)微相分離可產(chǎn)生豐富的有序形貌,并經(jīng)成孔處理能獲得納米多孔結(jié)構(gòu),已成為制備新一代高性能液體分離膜的幾種典型膜材料之一。圍繞高性能嵌段共聚物分離膜的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用,德國(guó)Universität Osnabrück博士后研究員郭雷鳴與其合作導(dǎo)師Martin Steinhart教授聯(lián)合南工大汪勇教授共同撰寫(xiě)題為“Porous block copolymer separation membranes for 21st century sanitation and hygiene”的教程類(lèi)綜述,并發(fā)表在Chemical Society Reviews上。
文章系統(tǒng)介紹了嵌段共聚物分離膜及其設(shè)計(jì)策略、制備方法與應(yīng)用案例。從解決滲透性和選擇性之間的“trade-off”出發(fā),基于膜分離性能評(píng)價(jià)參數(shù),闡述了嵌段共聚物分離膜結(jié)構(gòu)和形貌的設(shè)計(jì)策略,解釋了均孔膜結(jié)構(gòu)能夠使膜性能突破“trade-off”效應(yīng)限制的原因,揭示了嵌段共聚物整體非對(duì)稱(chēng)膜和復(fù)合膜的構(gòu)建方法和性能優(yōu)勢(shì),列舉了嵌段共聚物分離膜在超濾和納濾范疇的典型使用案例。最后對(duì)嵌段共聚物分離膜進(jìn)行了總結(jié),并指出了嵌段共聚物分離膜未來(lái)發(fā)展需面對(duì)的挑戰(zhàn)與可能的應(yīng)對(duì)措施。
該工作得到了歐洲研究理事會(huì)(ERC)和國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目的大力支持。https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cs/d0cs00500b#!divAbstract