文章导读

科学网1月31日讯：一/二价阴离子的选择性分离涉及高盐废水资源化、氯碱工业盐水精制和废碱回收等重要化工分离场景。单价阴离子选择性分离膜与电渗析技术的结合，可同步实现一/二价阴离子的高效分离以及一价阴离子的高倍浓缩。然而，受限于商业单价阴离子选择性分离膜的离子分离性能偏低，特别是碱稳定性较差，限制了其在实际工业场景中的应用与推广。

近期，中国科学技术大学徐铜文教授和葛亮教授课题组以聚（烷基联苯吡啶）为聚合物主链，通过引入疏水侧链，诱导主侧链微相分离，实现膜内选择性离子传输通道的构筑。基于一/二价阴离子水合半径以及吉布斯水合自由能的差异，所构筑的阴离子膜在Cl-/SO42-和OH-/WO42-体系中，均表现出较高的一价阴离子通量和一/二价阴离子分离性能。特别是，基于无醚主链结构设计，所构筑出的膜在碱性条件仍表现出优异的一/二价阴离子分离性能和碱稳定性。

图文摘要

研究亮点

基于无醚聚合物聚（烷基联苯吡啶）设计合成了含疏水侧链的阴离子膜。

在10 mA cm-2的电流密度下，QPAB-2膜的Cl-通量为3.37 mol m-2 h-1，Cl-/SO42-选择性为11.9；OH-通量为3.6 mol m-2 h-1，OH-/WO42-选择性为361.2。

总结与展望

本文基于聚（烷基联苯吡啶）主链设计合成了含疏水侧链的阴离子膜。基于主侧链柔顺性及亲疏水性的差异，诱导膜内微相分离结构的产生，实现离子选择性传输通道的构筑。基于一/二价阴离子水合半径和吉布斯水合能的差异，含疏水侧链的阴离子膜实现了较高的一价阴离子通量和一/二价阴离子选择性，同时展现出较好的碱稳定性和循环稳定性。