人們期待能夠依靠穩(wěn)定高效的方式，從各類工業(yè)廢氣或空氣中捕獲富集二氧化碳，并將之用于更具附加值的工業(yè)生產(chǎn)活動中去，在解決環(huán)境問題的同時(shí)，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。制備獲取兼具高效、長期服役、耐壓的二氧化碳?xì)怏w分離膜是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的一大關(guān)鍵技術(shù)。
圖1. 裝甲離子液體支撐液膜的設(shè)計(jì)思路(A)和制備過程(B)。
圖3. 裝甲離子液體支撐液膜優(yōu)秀且耐用的二氧化碳分離性能。
另一方面，裝甲離子液體支撐液膜具有優(yōu)秀的長期穩(wěn)定性。在長期測試中，常規(guī)支撐液膜僅運(yùn)行36 h即擊穿。而裝甲支撐液膜可以連續(xù)運(yùn)行超過150 h，其二氧化碳/氮?dú)饫碚摲蛛x比逐漸增加（圖3 A和B）。裝甲離子液體支撐液膜的穩(wěn)定運(yùn)行壓力超過先前報(bào)道的各類支撐液膜（圖3 C）。同時(shí)，其長期運(yùn)行時(shí)的CO2/N2氣體分離性能也超過先前報(bào)道的以四氟硼酸鹽形成的離子液體支撐液膜材料（圖3 D）。
綜上所述，裝甲離子液體支撐液膜在不影響分離效率的情況下顯著提高了傳統(tǒng)支撐液膜的穩(wěn)定性，使其適用于需要高壓和長期服役的廣泛氣體分離工況。同時(shí)，原位界面聚合制備方法的簡便性和通用性使得裝甲設(shè)計(jì)能夠很好地應(yīng)用于各種基底上。從更長遠(yuǎn)的角度來看，他們的設(shè)計(jì)為基于裝甲設(shè)計(jì)功能材料提供了一種新的范式，并為在CO2分離過程中開發(fā)高性能支撐液膜鋪平了道路。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202310092
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