山东大学王旭/李逸坦团队在高效CO2分离膜研究中取得新进展

近日，山东大学化学与化工学院国家胶体材料工程技术研究中心王旭教授、李逸坦研究员课题组在高效二氧化碳（CO2）分离膜的研究中取得进展，相关研究成果以“Healable, Recyclable, and Upcyclable Gel Membranes for Efficient Carbon Dioxide Separation”为题发表在国际期刊Angewandte Chemie International Edition上（影响因子16.1）。文章第一作者为山东大学硕士研究生肖静，通讯作者为山东大学朱腾阳，李逸坦研究员和王旭教授，山东大学张海洋、谢威、董人豪教授为共同作者，山东大学为论文的唯一完成单位。

可持续技术和高性能材料在捕集及分离CO2方面发挥着关键作用，对于减少CO2排放、实现碳达峰和碳中和至关重要。相较于传统的CO2吸附分离技术，新型膜分离技术由于其环境友好性、高分离效率及便于规模化等优点而受到广泛关注。离子凝胶膜融合了高CO2溶解性的离子液体和聚合物凝胶的优势，因此成为研究的热点。然而，凝胶与离子液体之间的相互作用直接影响到离子凝胶膜的稳定性，可能导致机械性能不佳和泄漏风险。目前，化学交联是增强离子凝胶机械性能的主要策略，但这往往会降低其自修复能力和循环再利用的可能性。因此，如何平衡这些性能，开发出具有卓越综合性能的可持续离子凝胶膜，依然是一个亟待解决的挑战。

图1. 离子凝胶膜性能展示

在这一背景下，王旭教授、李逸坦研究员课题组开发了一种创新的协同策略，通过同时引入具有共价作用和超分子作用的离子液体，强化了离子凝胶中的相互作用，构建了一种具有卓越机械性能、零泄漏的离子凝胶膜；其不仅可修复、可回收，还可升级为具有高附加值的材料，如用于传感和隐秘通信的离子皮肤。这种离子凝胶材料凭借其高机械强度、卓越的自修复能力、可持续循环使用和升级再利用的能力，以及出色的气体分离性能，为气体分离领域的可持续发展提供了一种全新的推动力。

近年来，王旭教授、李逸坦研究员课题组立足服务国家绿色低碳高质量发展战略，聚焦可持续超分子聚合物的可控合成及构效关系研究，取得重要进展，相关研究论文主要包括Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、CCS Chem.、Angew. Chem. Int. Ed. 、CCS Chem.、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.等。

上述研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学杰出青年基金、山东省泰山学者青年专家项目、山东省优秀青年基金（海外）、山东省博士后基金等项目的资助和支持。

来源：山东大学