近日，化工学院2019级博士研究生韩双乔在纳滤膜领域取得新进展，相关成果以“Microporous organic nanotube assisted design of high performance nanofiltration membranes”为题发表于国际著名期刊《Nature Communications》上，并入选该期刊主页的“Featured Image”，郑州大学化工学院为第一作者及通讯作者单位，张亚涛教授、朱军勇副教授和耶鲁大学Menachem Elimelech教授为共同通讯作者。

研究内容

微孔有机纳米管（MON）因其具有高微孔率、可定制的化学结构和良好的聚合物亲和力等特性，有望用于构建高渗透纳滤膜。研究团队报道了一种利用COF衍生MON（NT-OEt）作为中间层调控界面聚合（IP）的新策略，用以构建高孔隙薄层纳米复合膜。研究表明引入多孔互穿的NT-OEt层能够富集二胺单体和延缓IP过程中的单体扩散速率，促使制备的聚酰胺薄膜具有条纹状图灵结构及纳米级厚度。与传统的聚酰胺膜相比，MON改性膜表现出更高的亲水性、粗糙度和负电荷密度。此外，实验数据和分子动力学模拟结果表明NT-OEt的引入增强了纳滤膜的孔径和自由体积。这些综合的理化特性使N-TFN膜具有优异的水渗透系数（41.7L m−2 h−1 bar−1）、良好的硼/磷去除率及Cl−/ SO42−选择性，超过了多数报道的纳滤膜性能。这种MONs调节界面聚合策略为构建高通量纳滤膜提供了有用的指引，对快速精准分离用微孔膜材料的设计和制备具有重要意义。

该研究得到了国家自然科学基金、河南省杰出青年科学基金和中国博士后面上项目的资助。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35681-9