我院王蕾老师研究团队在具有亚纳米通道的多孔芳香骨架膜的合成及其快速选择性脱盐性能研究方面取得了新进展。

相关研究成果以“Synthetic subnanochannels in porous aromatic frameworks accelerate selective water permeation in membrane desalination”为题，于2022年3月18日发表于国际期刊（Q1,TOP）SCIENCE CHINA Materials。

薄膜中自由传输水通道的建立对高效脱盐至关重要，然而靶向合成具有这种传输通道的薄膜材料非常具有挑战性。利用分子设计策略，合成了具有刚性和开放结构的多孔芳香骨架(PAF)膜，以达到调控水传输过程的目的。利用具有三角形结构的腈基单体在三氟甲磺酸的催化下形成了PAF-98系列膜材料。采用刚性和特定几何形状的单体所合成的膜材料具有4.5-6.7A的孔道，能够有效分离水分子(2.8 A)和钠盐离子(7.2A)。

同时，合成的PAF膜具有很好的柔软性和连续性，是一种理想的海水淡化膜。反渗透实验表明，三种PAF膜对水分子都具有选择性透过的能力，其中PAF-98-E膜具有优异的脱盐效果：水通量为547.1 L m^-2 h^-1，钠盐离子的截留率为90%，该性能优于现有报道的膜材料。此外，PAF-98-E膜还能够高效去除实际海水中各种阳离子，在海水淡化中具有广阔的应用前景。

论文第二单位为吉林工程技术师范学院，第一合作单位为东北师范大学，第一作者为王蕾老师。论文的发表标志着化学与工业生物交叉学科研究院在海水淡化领域的新拓展。

（a） 单体（TCOB、TCB和TMTCB）和形成的PAF-98-E、PAF-98和PAF-98-M膜的FT-IR光谱；PAF-98-E（b）、PAF-98（c）和PAF-98-M（d）的固态¹³C NMR光谱和化学结构

PAF-98-E（a）、PAF-98（e）和PAF-98-M（i）的俯视SEM图像；PAF-98-E（b）、PAF-98（f）和PAF-98-M（j）的截面图像；（b）（f）、（j）的相应放大图（c）/（g）/（k）以及高分辨率插图，其中代表性粒子用圆圈表示；PAF-98-E（d）、PAF-98（h）和PAF-98-M（l）的AFM高度图像