蘇州納米所榮獲中國(guó)化工學(xué)會(huì)基礎(chǔ)研究成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)
近日,由蘇州納米所功能薄膜與二維復(fù)合材料研究團(tuán)隊(duì)完成的“新型高性能分離膜材料的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用研究”獲得了2021年度中國(guó)化工學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)“基礎(chǔ)研究成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”。中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所為第一完成單位,靳健研究員為項(xiàng)目第一完成人,中科院蘇州納米所朱玉長(zhǎng)副研究員和高守建博士分別為項(xiàng)目第二和第三完成人。
圍繞膜材料的核心科學(xué)問(wèn)題,致力于發(fā)展?jié)M足實(shí)際需求的膜材料體系。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和精確構(gòu)筑膜的宏觀和微觀結(jié)構(gòu),突破傳統(tǒng)材料的性能瓶頸,實(shí)現(xiàn)高通量和高選擇性分離。從經(jīng)典的Hagen-Poiseuille方程出發(fā),結(jié)合Young-Laplace方程,提出了從孔隙率、膜臨界壓力和液體傳輸路徑三個(gè)參數(shù)出發(fā),設(shè)計(jì)和制備高通量、高選擇性分離膜的新思路:即1)通過(guò)在剛性聚合物中引入非平面結(jié)構(gòu)單元,實(shí)現(xiàn)對(duì)膜微孔結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控,增加自由體積,提高膜孔隙率,實(shí)現(xiàn)高通量、高選擇性分離;2)改變施加跨膜壓力提升膜通量的傳統(tǒng)思路,通過(guò)對(duì)膜微納結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的協(xié)同調(diào)控,降低臨界內(nèi)阻壓力,實(shí)現(xiàn)自驅(qū)動(dòng)或低壓力驅(qū)動(dòng)下的高通量分離;3)發(fā)展系列基于納米材料和納米復(fù)合技術(shù)的超薄納孔膜制備新方法,以納米材料為基元構(gòu)筑高強(qiáng)度超薄分離膜,實(shí)現(xiàn)低驅(qū)動(dòng)壓力下的超高通量分離以及針對(duì)離子和有機(jī)小分子的亞?級(jí)精準(zhǔn)分離。項(xiàng)目代表性論文8篇,包括2篇Nat. Commun.、4篇Adv. Mater.、1篇Angew. Chem. Int. Ed.、1篇ACS Nano,共被他引2572次,其中ESI高被引論文5篇。發(fā)表項(xiàng)目相關(guān)的主要研究論文20余篇,總被他引4000余次,獲授權(quán)發(fā)明專利8項(xiàng)。研究成果被Chem. Soc. Rev.、Chem. Rev.、Adv. Mater. 等綜述文章大篇幅介紹和高度評(píng)價(jià),并被NPG Asia Mater.及Materials Views(中國(guó))作為亮點(diǎn)工作介紹。研究成果獲得2018年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議作特邀報(bào)告50余次。

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