功能化的氮化硼纳米片：一种热致重排的聚合物纳米复合膜用于氢气分离

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近年来，氢气市场发展迅速，其市场规模到2017年已达1150亿美元。目前，世界上生产的大部分氢气来自天然气，而天然气中除氢气外还有相当浓度的甲烷，将氢气从中分离出来对于其在工业上应用非常重要。传统的分离氢气的方法，如变压吸附法和低温蒸馏法，都是能量密集型的，需要耗费大量能源。膜分离法是一种能量效率高、环境友好的气体分离技术，其效果依赖于高效分离膜的开发和使用。目前报道显示热致重整聚合物膜具有很高的气体分离系数，尤其对CO2/CH4混合气，但这种膜在热处理后的韧性不佳。澳大利亚莫纳什大学的Wang等人利用氨基功能化的氮化硼纳米片(FBN)作为填料对热致重整聚合物（XTR）膜的气体传输和力学性能进行了调控。研究发现，掺入1wt%FBN的XTR在425℃加热处理后获得纳米复合膜其抗拉伸能力提高282%，对H2/CH4的选择性提高一个数量级，而对H2的渗透性只有少量下降，展示了远高于Robeson上限的气体分离能力。该成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 16056-16061。

简报作者: 李根责任编辑：黄阳