Controllable and Rapid Synthesis of Conjugated Microporous Polymer Membranes via Interfacial Polymerization for Ultrafast Molecular Separation

材料科学 化学工程 聚合物 界面聚合 聚合 介孔材料 微型多孔材料 高分子化学 单体 有机化学 催化作用 化学 生物化学 工程类
作者
Kai Li,Junyong Zhu,Decheng Liu,Yatao Zhang,Bart Van der Bruggen
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:33 (17): 7047-7056 被引量:64
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.1c02143
摘要

Conjugated microporous polymers (CMPs) featuring a well-structured microporosity are desirable molecular sieving materials, but most are fabricated under harsh synthesis conditions (e.g., high temperature and pressure) and are insoluble, which is challenging for processing them into continuous membranes. Herein, in situ formation of imine-linked, 31-nm-thick CMP nanofilms supported on porous polymeric substrates via catalysis diffusion-controlled interfacial polymerization (IP) under mild conditions is reported. The diffusion of catalyst acetic acid (AcOH) from the water phase to the interface enables acceleration of the aldehyde-amine condensation from the oil phase and thus the formation of CMP nanofilms within 10 min. The micropore size and thickness of CMP membranes were feasibly regulated by rational utilization of molecular ligands and control of IP parameters. Importantly, introducing hydroxyl groups adjacent to aldehyde enlarges CMP pore apertures from 1.0 to 1.7 nm due to the reduced reactivity induced by steric hindrance and the formed intramolecular hydrogen bonds. The newly synthesized 2,5-dihydroxyterephthaldeyde–m-phenylenediamine membranes display an extraordinarily high water permeance (240.0 L m–2 h–1 bar–1) and an excellent brilliant blue R (825.9 Da) rejection (i.e., 98.3%). In addition, the CMP membranes achieve an unprecedented sieving capability for both dye/dye and dye/divalent salt mixtures. This catalysis diffusion-controlled, interface-confined polymerization means may enable the development of new coherent microporous organic polymer films with potential for water purification, adsorption, and gas purification.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Akim应助钦白AZURE采纳,获得10
刚刚
牛6发布了新的文献求助10
1秒前
小熊发布了新的文献求助10
1秒前
penguo发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
科研通AI6.3应助唐诗阅采纳,获得30
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
lingling发布了新的文献求助30
4秒前
liangliang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Copyright应助MsFelinus采纳,获得10
6秒前
xinpei完成签到,获得积分10
7秒前
NikoOO完成签到,获得积分10
7秒前
NH发布了新的文献求助10
8秒前
JamesPei应助贾克斯采纳,获得10
8秒前
良辰发布了新的文献求助10
9秒前
helinahs完成签到 ,获得积分10
11秒前
xinpei发布了新的文献求助10
11秒前
Alice完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
senli2018发布了新的文献求助10
14秒前
jin发布了新的文献求助10
14秒前
燕子应助现代的代丝采纳,获得30
14秒前
14秒前
神勇若雁完成签到,获得积分10
15秒前
个性笑白发布了新的文献求助10
17秒前
完美世界应助好好吃饭采纳,获得10
17秒前
郭郭郭完成签到,获得积分10
18秒前
王宗越发布了新的文献求助10
18秒前
神勇若雁发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
无极微光应助俊俏的紫菜采纳,获得20
19秒前
流明完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
直率的灵煌完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7309766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8926792
关于积分的说明 18919719
捐赠科研通 6971938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213024
关于科研通互助平台的介绍 2381440
邀请新用户注册赠送积分活动 2191096