本网讯（化材学院 供稿）化学与材料工程学院孔精精老师在国际膜分离领域权威期刊《Journal of Membrane Science》（SCI JCR Q1/中科院一区，IF 9）发表题为“Tailored ultramicroporous structure in CMS membranes through crosslinking and rearrangement of polyimide precursor for efficient gas separation”的研究论文，化材学院肖安国教授和武汉大学陈志权教授为通讯作者。该研究通过调控聚酰亚胺前驱体的交联与热重排结构，实现了碳分子筛膜超微孔结构的精准定制，其CO₂/CH₄和CO₂/N₂分离性能突破2019年Robeson上限，为高效碳捕集技术发展提供了新思路。

在全球“双碳”战略背景下，膜分离技术因其低能耗、易操作等优势被视为替代传统分离技术的关键路径。然而，传统聚合物膜普遍存在"渗透性-选择性"权衡效应，难以突破性能上限，碳分子筛膜通过高温热解制备，兼具优异的稳定性和分离性能，但孔结构精准调控仍是领域难题。针对这一挑战，研究团队设计合成了一系列兼具热交联与热重排功能的6FDA基共聚酰亚胺前驱体，系统研究了前驱体结构对碳分子筛膜性能的影响规律。借助正电子湮没寿命谱等表征手段，揭示了碳分子筛膜具有类石墨烯的高密度超微孔结构。研究表明，随着交联比例增加，超微孔半径逐渐从3.03 Å降至2.85 Å，孔结构更加致密有序，气体筛分能力显著增强。性能测试结果显示，CMS膜的气体渗透性较聚酰亚胺前驱体提升2–3个数量级。该工作建立了“前驱体结构-超微孔结构-分离性能”的构效关系，对下一代高性能气体分离膜设计具有重要指导意义。（一审 易姣 二审 杨静 三审 袁勇军）