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10月25日周日
  1. Journal of the American Chemical Society66

    柱芳烃基人工锂离子通道实现高选择性锂钠分离

    研究报道了一类以 pillar[5]arene 为中心环、末端接二苯基氧化膦(DPP)配体的仿生超分子跨膜通道,在电化学驱动条件下给出保守下限的 Li+/Na+ ≥ 94、Li+/K+ ≥ 136、Li+/Mg2+ ≥ 286、Li+/Ca2+ ≥ 228 的选择性。

    推荐理由:原文给出人工跨膜锂通道的离子选择比与单通道电导,读者可据此判断仿生膜在锂纯化中的分离上限。

10月24日周六
  1. Angewandte Chemie International Edition58

    界面水氢键网络调控碳电极的阳极稳定性

    研究显示,界面水的氢键网络被破坏程度越高,碳电极的阳极腐蚀越快,弱氢键水被认为是与碳氧化相关的活性水群体。作者用 operando 差分电化学质谱结合原位 ATR-SEIRAS 得到这一关联,并以离聚物定义界面来调控局部水结构。

    推荐理由:通过原位红外与差分电化学质谱把界面水的氢键网络与碳电极氧化速率对应起来,并给出离聚物调控界面的设计思路。

10月23日周五
  1. Advanced Functional Materials58

    研究团队用离子纳米工程改造木材细胞壁制备高性能海洋能量收集膜

    研究团队通过高碘酸盐氧化与 Schiff 碱偶联在纤维素骨架上接枝带正电的 ─NH2 基团,使氧化木材的 ζ 电位由 −16.5 mV 转为 +33.5 mV,再经原位纳米聚合在细胞壁内重建 3D 凝胶网络。

    推荐理由:原文给出了木材细胞壁离子化改性与原位纳米聚合的具体路线及电荷、强度、电导率数据,可供做生物基纳流体膜的研究者参考。

  2. Small50

    聚合物功能化隔膜设计实现无枝晶锂金属电池

    通过PEGMA、TTCS与UpyMA三种单体共聚合成聚合物并涂覆于商用隔膜,用于抑制锂枝晶生长。UpyMA的动态氢键赋予聚合物自修复性,PEGMA中的PEO链与TTCS协同促进Li⁺传输,聚合物官能团还调控电解液溶剂化结构并参与形成有机/无机杂化SEI。改性隔膜使Li||Li对称电池稳定循环超过700 h,Li||NCM811全电池循环300次后容量保持率达83.6%。

10月22日周四
  1. Advanced Functional Materials40

    锂/钠金属电池功能隔膜涂层:从学术研究到产业化前景

    功能隔膜涂层因与现有电池制造工艺兼容、易集成到电芯设计中,被视为稳定金属负极的可行策略。综述梳理了从传统聚烯烃隔膜到功能化结构的演进,评述陶瓷、聚合物、碳质材料、金属-有机框架及杂化体系等涂层材料如何调控离子传输、均匀化金属沉积、抑制枝晶并提升热稳定性。文章还从涂层厚度、线速度/产能、材料利用率、设备要求与工艺连续性评估可放大性,并给出理性隔膜设计与实际制造的关键挑战。

  2. Small44

    仿植物茎秆核壳Janus水凝胶蒸发器实现太阳能海水淡化与水伏发电协同

    一种仿植物维管组织的3D核壳Janus水凝胶蒸发器,通过碱诱导脱氟策略解决疏水PVDF与亲水海藻酸钠(SA)核之间的粘接难题,并原位氧化锰离子生成MnO₂赋予抗菌活性。PVA/壳聚糖壳与SA核经发泡-冻融形成仿生维管通道,实现高效水传输与耐盐;植酸十二钠显著提升表面电荷密度,在一个太阳下蒸发速率达4.22 kg m⁻² h⁻¹,海水中持续输出电压825 mV。

  3. Journal of the American Chemical Society74

    F–Cu–COF 实现 PFAS 超痕量检测与高效去除一体化

    研究报道了一种可克级规模制备的氟化铜基共价有机框架 F–Cu–COF,采用露天一锅法合成并保持高结晶性与化学稳定性。该材料通过氟化孔道与氧化还原活性 Cu 中心的主客体耦合,在同一结合事件中同时实现 PFAS 捕获与浓度依赖的电化学信号输出,检测限为 5.2 pg L–1,吸附容量达 3824 mg g–1,并可用于流通式去除。

    推荐理由:原文给出 F–Cu–COF 的检测限与吸附容量,并说明同一主客体结合事件如何同时驱动捕获与电化学信号。

10月21日周三
  1. ACS Nano60

    氟化多孔有机聚合物增强单层多孔石墨烯膜实现 350 °C 气体分离

    研究团队用氟化多孔有机聚合物(FPOP)作为机械增强层,使多孔单层石墨烯(PG)膜可无裂纹转移到多孔支撑体上,并在最高 350 °C 的加压条件下稳定运行。FPOP 由分子前驱体溶液直接沉积在 PG 上,经干燥和热退火形成连续交联薄膜,与石墨烯形成界面并保持强粘附。

    推荐理由:原文给出氟化多孔有机聚合物作为增强层,使单层多孔石墨烯膜在 350 °C 加压条件下保持选择性气体传输。

  2. Advanced Science50

    隔膜结构与电解液化学对LMR正极||µ-Si负极锂离子电池电化学稳定性的协同效应

    将传统聚烯烃Celgard 2500隔膜换为静电纺PAN膜后,LMR||µ-Si电池循环稳定性显著提升,约230次循环后仍保持80%初始容量,而Celgard电池不到75次循环即出现容量滚降。采用DMFSA与FEC共溶剂优化电解液后,无论何种隔膜,电池寿命均延长至400次循环以上。隔膜选型与电解液配方的协同作用可稳定正负极界面。

  3. Advanced Functional Materials60

    BAFP分子支架构建高渗透聚酰胺膜用于有机溶剂纳滤

    研究以2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷(BAFP)为单体构建聚酰胺薄复合膜,利用–C(CF3)2–基团的空间位阻调控PA链堆积,并借氟化基团削弱溶剂与膜的相互作用以降低传输阻力。

    推荐理由:原文给出BAFP单体构建的PA膜甲醇渗透率20.3 L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹,并对照MDA体系说明分子支架对链堆积的调控作用。

  4. Angewandte Chemie International Edition60

    利用 Hofmeister 效应界面聚合制备自支撑离子型 COF 膜

    研究通过界面聚合过程中调控 Hofmeister 效应,制备出可自支撑的离子型共价有机框架(iCOF)膜。将不同无机盐引入水相以调节 TpPa-SO3H 的溶解与结晶动力学,其中 Li2SO4 兼具强水合阴离子与弱相互作用阳离子,使 TpPa-SO3H 富集并停留在界面,促进 π–π 堆叠与有序组装,得到高结晶度、完整的自支撑膜。

    推荐理由:通过在水相中引入不同无机盐调控 Hofmeister 效应,为自支撑 iCOF 膜的界面聚合提供了一条可迁移的离子特异性调控思路。

10月19日周一
  1. Small62

    异质结构COF膜实现0.9至2.5 nm梯度孔用于H2纯化

    研究报道了一种异质结构共价有机框架(COF)膜,通过预吸附诱导的异质外延生长策略,使肼类单体在磺化COF骨架(TpBD-SO3H)孔道内静电预组织,引导第二层COF(TpHz)成核生长,形成孔径从0.9 nm连续过渡到2.5 nm的化学一体化界面,中间孔径1.9 nm来自部分孔道渗透。该膜H2渗透率达1854 GPU,H2/CO2选择性为15,超过2008年Robeson上限。

    推荐理由:原文给出孔径从0.9 nm到2.5 nm的梯度过渡与H2/CO2分离数据,读者可据此判断异质结构COF膜的设计思路。

  2. Small67

    kgd 拓扑 COF 膜同构收缩实现亚纳米孔径与药物级联分离

    研究在聚丙烯腈(PAN)基底上通过 HFPB 与三种尺寸递减的三胺单体进行反向扩散界面聚合,原位构建了一系列 kgd 拓扑 COF 膜,孔径由 12.1 Å 依次收缩至 10.2 Å 和 6.5 Å,对应截留分子量分别为 500、380 和 290 Da。不同收缩程度的膜被集成为级联分离系统,用于等质量浓度的喜树碱类四组分混合物纯化,最高组分纯度达 96.6%。

    推荐理由:通过同构收缩把 kgd 拓扑 COF 膜孔径从 12.1 Å 逐步缩到 6.5 Å,并给出对应的截留分子量,可作为亚纳米孔道调控的参考。

10月18日周日
  1. Angewandte Chemie International Edition58

    在BaTiO3压电陶瓷膜上接枝PAA刷构建脉冲响应自清洁抗污染膜

    研究在BaTiO3(BTO)压电陶瓷膜表面接枝带负电的PAA聚合物链(PAA−),制得具有脉冲压力响应和自清洁能力的自供电纳米刷压电杂化陶瓷膜(ATPAA−-PBM)。

    推荐理由:原文给出压电电荷驱动PAA刷构象振荡与462 nm水合层协同抗污染的设计,读者可据此判断脉冲响应自清洁膜的构建思路。

10月17日周六
  1. Macromolecules62

    后功能化乙烯基加成聚降冰片烯用于阴离子交换膜:结构—性能关系

    研究以乙烯基加成聚降冰片烯(VA-PNB)为骨架,经后聚合改性制备全烃基阴离子交换膜:先合成高分子量聚(5-乙烯基-2-降冰片烯)(PVNB)前驱体,再经氢溴化引入可调溴化官能团,并利用残余乙烯基热交联、无需额外交联剂。

    推荐理由:原文给出溴化降冰片烯含量从30到90 mol%时离子密度、溶胀与力学性能的对应关系,可供设计烃基阴离子交换膜时参考。

10月16日周五
  1. Advanced Functional Materials76

    聚芳基奎宁环阴离子交换膜将 H2-in-O2 渗透降至 0.53 vol%

    研究报道了一种聚芳基奎宁环阴离子交换膜,通过引入延展芳环单元增强尺寸稳定性并抑制气体渗透,H2-in-O2 交叉量仅 0.53 vol% @0.1 A cm⁻²,在 2.0 V 下电流密度达 8.5 A cm⁻² 并稳定运行 1250 h。

    推荐理由:原文给出聚芳基奎宁环膜在电解槽中的氢气渗透与长时运行数据,可供判断阴离子交换膜在波动可再生能源下的适配性。

10月15日周四
  1. Journal of the American Chemical Society62

    氟化超疏水 COF 实现耐湿甲烷纯化

    研究团队通过拓扑与堆叠导向的分子设计,将超微孔工程与孔表面氟化结合,构建出超疏水共价有机框架(COF)TF-COF 和 NF-COF,用于耐湿甲烷纯化。NF-COF 在 298 K 下丙烷吸附量达 99.4 cm3 g–1,C3H8/CH4 IAST 选择性为 251.7。

    推荐理由:原文给出氟化 COF 的孔道设计与 C3H8/CH4 选择性数据,可据此判断潮湿条件下甲烷纯化的可行性。

10月14日周三
  1. Angewandte Chemie International Edition62

    共轭高分子框架膜实现直链与支链烷烃分离

    研究报道了一种共轭高分子框架(CPF)膜,其结晶选择性层具有约 5.5 和 8.4 Å 的固有亚纳米孔,可在液相中实现直链与支链烷烃的分子级分离。以乙醇为辅助剂时,该膜对正庚烷/异辛烷混合物的分离因子达 5.24,总混合物渗透通量为 0.020 kg m⁻² h⁻¹ bar⁻¹。

    推荐理由:原文给出 CPF 膜在乙醇辅助下对正庚烷/异辛烷的分离因子与渗透通量,可据此判断亚纳米孔膜用于烷烃异构体分离的可行性。

10月13日周二
  1. Advanced Materials66

    将难溶锂盐固定在芳纶隔膜上,锂金属电池循环寿命提升至四倍

    作者提出一种固定化功能平台(IFP),把具有强 Lewis 酸性 Li+ 位点的难溶锂盐直接负载到芳纶骨架隔膜上,绕开传统溶解—扩散限制,形成薄且富 LiF 的固态电解质界面(SEI)。

    推荐理由:作者把难溶锂盐固定在芳纶隔膜上,绕开溶解度限制,为高能量密度锂电池提供了一条可放大的界面调控路线。

10月12日周一
  1. Advanced Science80

    芳基侧挂位阻屏蔽咪唑鎓用于耐久阴离子交换膜

    研究报道了聚芳基咪唑鎓膜(QAI-x),通过芳基侧挂的位阻屏蔽咪唑鎓阳离子并避免引入苄基阳离子—聚合物连接,配合无醚聚芳烃主链,同时提升化学稳定性与尺寸稳定性。

    推荐理由:原文给出芳基侧挂位阻屏蔽咪唑鎓的设计思路与 4000 h 碱稳定性数据,可据此判断 AEM 阳离子设计路线。

  2. Journal of the American Chemical Society42

    ZnO/纤维素隔膜重构溶剂化结构,实现耐久镁金属电池

    一种ZnO增强层与纤维素复合的无机-有机复合隔膜,通过ZnO上缺电子Zn位点与纤维素极性羟基间的双向电荷转移锚定溶剂分子,将Mg2+溶剂化鞘重构为独特的单簇结构,诱导形成致密超薄且富无机的SEI。组装的Mg||Mg对称电池循环寿命超过2000 h,过电位极低,并在多种电解液体系中保持稳定兼容。

  3. Advanced Functional Materials62

    UiO-66@F-COF@Ni 配位门控隔膜用于调控锂金属电池离子通量

    研究在商用聚丙烯上构建 UiO-66@F-COF@Ni 核壳中间层,制备出配位门控的阴离子筛分隔膜。其中 UiO-66 核提供多孔传输通道,氟化亚胺连接的 COF 壳形成极性离子调控界面,引入的 Ni2+ 配位中心与 PF6- 相互作用以调控阴离子迁移与界面分解。

    推荐理由:原文给出配位门控阴离子筛分隔膜在锂金属电池中的循环数据,可据此判断其在高倍率与高压体系中的适用性。

10月10日周六
  1. Advanced Science72

    化学改性 Matrimid 前驱体空心纤维制备可规模化碳分子筛膜

    研究以化学改性的 Matrimid 为前驱体、经 900°C 热解制备超选择性碳分子筛(CMS)空心纤维膜,用于氢气掺混天然气管道分离与天然气中氦回收。改性方式有两种:乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)处理,以及二乙基甲苯二胺/均苯三甲酰氯(DETDA/TMC)加 VTMS 处理,可形成常规溶剂溶解与纺丝无法得到的前驱体空心纤维。

    推荐理由:原文给出化学改性前驱体空心纤维的两种路线与 H2/CH4、He 分离数据,可据此判断 CMS 膜的规模化潜力。

  2. Advanced Functional Materials62

    含氟聚苯并咪唑双阳离子阴离子交换膜用于高效电催化CO2还原

    研究者设计了一种接枝哌啶鎓与三甲铵双阳离子基团的含氟聚苯并咪唑(6FPBI)阴离子交换膜。6FPBI-TP膜的IEC为3.63 mmol g⁻¹,吸水率50.44%,溶胀率9.26%,拉伸强度19.14 MPa,80°C下OH⁻电导率达142.75 mS cm⁻¹,选择性67%。

    推荐理由:原文给出6FPBI-TP膜在IEC、电导率与ECR法拉第效率上的完整数据,并对比了OPBI-TP的稳定性差异。

  3. Science Advances76

    Tröger's base 多孔有机聚合物膜实现单价/多价离子选择性分离

    研究报道了基于 Tröger's base 的多孔有机聚合物(POP)膜,其刚性共价交联微孔骨架可稳定埃级传输通道并抑制水合溶胀,实现单价离子的快速传输,同时近乎完全排斥 Mg2+、Al3+、SO4 2−、PO4 3− 等多价离子。

    推荐理由:Tröger's base 多孔有机聚合物膜在埃级通道内同时排斥多价阳离子与阴离子,可用于高镁卤水提锂。

10月9日周五
  1. Journal of the American Chemical Society62

    用 MLIP 识别描述符调控无氟液晶聚环氧氯丙烷膜的孔道限域与化学

    研究优化了一种无氟、可持续且低成本的液晶聚环氧氯丙烷膜,用于质子交换膜。团队基于第一性原理计算得到的机器学习原子间势(MLIP)开展大规模分子动力学,识别出决定质子迁移的关键描述符,发现质子传递受水限域与内部孔道化学的共同调控。据此改性活性官能团使其直接参与质子扩散过程,膜内扩散速率提高三倍,更接近 Nafion 水平。

    推荐理由:原文用 MLIP 分子动力学识别质子迁移关键描述符,并据此改性无氟液晶聚环氧氯丙烷膜,为无氟 PEM 的定向设计提供思路。

  2. Angewandte Chemie International Edition78

    高温聚合物电解质膜电解槽电化学水煤气变换制高纯氢并放大至五片 MEA 电堆

    研究报道了一种在 120 °C–200 °C 运行的高温聚合物电解质膜电解槽(HT-PEME),用于电化学水煤气变换反应制氢。该体系采用 RuIr/C 催化剂,Ir 位点改善 Ru 上 *OH 与 CO 吸附的平衡,加快 WGSR 动力学并降低过电位;运行温度高于水的沸点,反应界面转为气固界面,克服传质限制。

    推荐理由:高温聚合物电解质膜电解槽在 120–200 °C 下电化学驱动水煤气变换,无需外部分离即可获得高纯氢,并给出放大到五片 MEA 电堆的验证。

  3. Advanced Functional Materials60

    空间解耦光热转换与蒸发冷凝界面的太阳能蒸馏器实现 1.71 kg m⁻² h⁻¹ 集水

    研究团队提出一种空间解耦光热转换与蒸发冷凝界面的太阳能蒸馏器,顶部炭黑涂层铜板吸收的太阳热经热管传给毛细供水的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维蒸发器,在 1 sun 下实现 1.71 kg m⁻² h⁻¹ 的最佳集水速率。

    推荐理由:空间解耦的光热转换与蒸发冷凝界面把蒸发速率与产水量对齐,1.71 kg m⁻² h⁻¹ 的集水数据可供同类器件设计参考。

  4. ACS Macro Letters62

    羧基固有微孔高分子 cPIM 中氨触发响应与 CO2 原位离子交联机理

    研究阐明了羧基固有微孔高分子(cPIM)对外部环境的响应机理:氨与 cPIM 中的羧酸基团反应生成铵羧酸盐加合物,该化学修饰改变了小分子吸附、局部链排列、自由体积分布以及渗透物扩散。

    推荐理由:原文揭示氨与羧基 cPIM 反应生成铵羧酸盐加合物并原位离子交联的机理,为响应性膜设计提供分子层面依据。

  5. Nature Communications60

    Q[7] 固定于 Fe₃O₄ 纳米颗粒,借外表面协同识别实现苯与正庚烷高容量分离

    研究团队以葫芦[7]脲(Q[7])为模型体系,提出在环状主体外表面激活协同相互作用,把主客体识别从空腔包合扩展到外表面识别。将 Q[7] 固定在磁性 Fe₃O₄ 纳米颗粒上可抑制聚集,实现空腔与外表面协同识别,所得材料对苯与正庚烷(n-Hep)实现高选择性、高效分离,并具有更高的吸附容量与可回收性。作者认为外表面介导的协同识别可作为设计超分子分离材料的通用范式。

    推荐理由:原文把主客体识别从空腔扩展到外表面协同作用,并给出苯与正庚烷分离的吸附容量与循环性数据。

  6. Journal of the American Chemical Society74

    电子布线离子嵌入宿主构建氧化还原编程双极膜,Li+/Na+ 分离因子达约 2000

    研究将 Li+ 嵌入颗粒连接成复合电子-离子导体(CEIC),把电池型宿主转变为可存储、传递并释放 Li+ 的电化学膜,Li+ 传输主要由 Li1–xMn2O4 的嵌入/脱出主导,多孔膜的直接离子传输贡献较小。

    推荐理由:把锂离子嵌入宿主做成电子-离子复合导体膜,用双极电化学实现跨膜定向传输,Li+/Na+ 分离因子约 2000。

  7. Advanced Materials62

    Fe3+ 触发慢腐蚀策略制备 Fe-Ni(OH)2/NiS/NF 电极,AEMWE 在 2.0 A cm−2 下稳定运行超 1800 h

    研究报道了一种可规模化的 Fe3+ 触发均匀慢腐蚀策略,在泡沫镍上原位生长 Fe 掺杂 Ni(OH)2/NiS 杂化电极(Fe-Ni(OH)2/NiS/NF),用于析氧反应。

    推荐理由:原文给出 Fe 掺杂 Ni(OH)2/NiS 电极在 2.0 A cm−2 下的电压与 1800 h 稳定性数据,可据此判断其工业级 AEMWE 阳极的可行性。

10月7日周三
  1. Advanced Science65

    仿生多层吸湿膜借界面盐再分布实现快速大气集水

    研究团队开发了一种仿生多层异质吸湿(MHH)膜,将蒸汽捕获与液体储存解耦,灵感来自白骨壤叶片的盐管理策略,由可接触空气的纳米纤维界面与刷状水凝胶储层组成。干燥过程中氯化锂(LiCl)在纳米纤维层富集,遇湿空气快速发生界面潮解,盐溶液随后转入下层水凝胶,PEG 侧链通过降低内部扩散阻力促进水传输。

    推荐理由:仿生多层吸湿膜把盐富集在纳米纤维界面、水储存在水凝胶层,读者可据此判断快速循环集水的设计思路。

  2. Advanced Functional Materials32

    协同孔微环境工程缓解 Fe-MOF 烯烃分离的容量-选择性权衡

    通过将开放 Fe 位点与富 π 多功能有机连接体整合进稳定的 Fe-MOF,构建了空间协同吸附域用于丙烯识别,π 络合与限域孔内氢键协同强化了主客体相互作用。该材料在 298 K 下 C3H6 吸附量达 106.7 cm3 g−1,等量吸附热 67.25 kJ mol−1,对等摩尔 C3H6/C2H4 选择性为 18.3。

  3. Advanced Functional Materials75

    区域规整度作为阴离子交换离聚物粘结剂的解耦设计轴用于AEM水电解

    研究团队合成了一系列聚(2,2′-二丙基联苯-co-联苯-co-三联苯哌啶鎓)粘结剂(RR X,X=22‒100),通过超酸催化多羟基烷基化制备,发现区域规整度与阳离子化学、离子交换容量和骨架家族解耦。

    推荐理由:通过不对称联苯单元的区域规整度调控阴离子交换离聚物粘结剂,在中间区域获得最优的电荷转移与耐久性平衡。

  4. Advanced Materials71

    在阴离子交换膜中调控含氟链位置以强化离子与水传输通道

    研究通过在疏水聚合物骨架上设计含氟烷基侧链来增强两亲性自组装,构建连通的氢氧根离子与水传输通道,所得 PTA fc P 膜在 80°C 下溶胀比为 14.38%、OH⁻ 电导率为 179.2 mS cm⁻¹。基于该膜的电解槽电流密度达到 7.5 A cm⁻²,并在 0.5 A cm⁻² 下运行 2000 h,电压衰减速率仅 17.9 µV h⁻¹。

    推荐理由:原文给出 PTA fc P 膜的溶胀比、OH⁻ 电导率与电解槽 2000 h 衰减数据,可据此判断含氟侧链设计在 AEM 上的性能区间。