我所在制備高穩定性聚電解質多孔材料方面取得新進展

來源：原創    更新時間：2024-07-04 10:11:41    瀏覽：2210

聚電解質多孔材料兼具高分子孔結構和荷電性的特征，具有化學設計性強、比表面積大、加工性好等優點，在水處理、催化和傳感等領域具有廣泛應用。冰模板法是制備親水性多孔聚電解質材料的常用方法，主要包括冰晶模板的形成和移除兩個步驟。目前，冰晶的形成是文獻中研究的重點，與此相對，冰晶移除一般以冷凍干燥方式進行。此外，冷凍干燥產生的孔結構在水性環境中的穩定性有待提高，需要進行固孔。因此，探索新的綠色環保、低成本且高效的方法以大規模制備聚電解質多孔材料具有十分重要的科學意義。

      

近日，我所環境友好功能高分子團隊倪云霞博士在國際著名期刊《Advanced Functional Materials》上發表了題為“An Ice-Dissolving-Crosslinking Method for Efficient and Large-scale Preparation of Polyelectrolyte Monoliths with Ultra-Stability in Aqueous Environments”的最新研究成果。該期刊為Wiley旗下的著名學術期刊，2023年影響因子18.5，2023年中科院大類分區化學一區TOP期刊。倪云霞博士為第一作者，浙江大學衢州研究院孟凡棟特聘副教授和我所應化所孫復錢研究員為共同通訊作者。我院為第一完成單位。

該研究針對冰模板法構建聚電解質多孔材料存在效率低、成本高且孔結構穩定性欠佳的問題。開發了一種冰溶交聯（Ice-Dissolving-Crosslinking, IDCr）策略，用于高效、大面積制備在水環境中具有超穩定性的聚電解質大孔材料。與傳統的凍干交聯技術（Lyophilization-crosslinking）相比，冰溶交聯策略制備樣品（CMC-TMC_IDCr）具有較高的交聯度，優異的壓縮回彈性和水溶液穩定性。通過摻雜碳納米管，制備了大面積（40 cm × 25 cm）的聚電解質多孔復合材料，在一個標準輻照強度下對海水的蒸發效率為 2.02 kg m^–2 h^–1，連續 10 h 測試中表現出穩定的光熱產水性能。冰溶交聯策略為高效、大面積制備具有優異穩定性的親水性聚電解質材料提供了新的思路。

該研究得到江西省科學技術廳、江西省科學院科研開發專項基金博士項目以及江西省科學院省級財政科研項目經費包干制試點示范項目的支持。

原文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202407268

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