苏州大学靳健教授课题组、苏州纳米所方望熹研究员团队《Nat. Commun.》:微孔聚合物吸附分离膜实现有机小分子高效分离
分子分离在日常生活、工业生产以及环境治理等过程中,例如水质净化、油气精炼、能源生产和储存、药物成分提取和纯化等有着广泛的应用。膜技术具有绿色可持续性、可规模化和分离过程高效等优势,日益成为分离纯化的研究热点。然而,膜材料存在渗透性和选择性之间的trade-off关系,制约了膜技术在分子分离应用领域的进一步发展。膜吸附是一种压力驱动的动态吸附过程,结合了吸附分离和膜分离的各自优势。与传统压力驱动分离膜相比,吸附分离膜利用膜内功能基团与溶质之间的相互作用,如静电相互作用、π-π相互作用、范德华力和氢键等,实现目标分子的高选择性吸附和快速分离。特别是对小分子有机物的分离而言,吸附分离膜有望兼具纳滤膜级别的高选择性与多孔膜的高渗透性,从而突破渗透-选择性的trade-off关系的制约。但由于传统吸附分离膜比表面积小、所包含的吸附位点有限,整体吸附容量较低,只能处理浓度非常低的料液;而且单次料液处理量较低,需要频繁的膜清洗与脱附再生,极大地影响了膜吸附技术的发展和实际应用范围的拓宽。
图 3. AOPIM-1吸附膜对药物活性分子体系的分离 (a) AOPIM-1吸附膜对API/多糖/盐混合体系的分离过程图;(b) AOPIM-1吸附膜对API/多糖/盐混合体系的吸附率及截留率。
以上工作近期发表在《Nature Communication》杂志上(DOI: 10.1038/s41467-022-31575-y),论文第一作者为苏州大学王正宫副教授,方望熹研究员和靳健教授为论文的共同通讯作者。该工作得到科技部重点研发计划(2019YFA0705800)、国家自然科学基金(21988102, 51803145, 51873230)等项目支持。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31575-y
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