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聚合物(wù)納米膜提高(gāo)化(huà)工(gōng)效率,孔徑最小(xiǎo)可(kě)至 0.¥2 nm

發表日(rì)期:2022-09-09 14:02文(wén)章(zhāng)編輯:國(guó)初科(kē)技(jì)浏覽次數(shù): 标簽:    

賢集網9月(yuè)2日(rì)訊:來(lái)自(zì)倫敦瑪麗(lì)女(nǚ)王大(dà)學、倫敦帝國(guó)理(lǐ)工(gōng)學院δ、美(měi)國(guó)埃文(wén)斯頓西(xī)北(běi)大(dà)學和(hé)德國(guó)比勒費(fèi)爾德大(dà)學的(§de)一(yī)組研究人(rén)員(yuán)開(kāi)發了(le)一(yī)種新型聚合物(wù)納米膜,其具有(yǒu)對(duì)齊的(de)超分(fēn")子(zǐ)大(dà)環分(fēn)子(zǐ)。

這(zhè)些(xiē)新型納米膜的(de)特性表明(míng)它們将提高(gāo)廣泛用(yòng)于化(huà)學和(hé)制(zhì)藥領域的(d e)分(fēn)離(lí)技(jì)術(shù)的(de)有(yǒu)效性。

分(fēn)子(zǐ)分(fēn)離(lí)占傳統化(huà)學和(hé)制(zhì)藥制(zhì)造所用(yòng)能(néng)源的(de) 45-55%。

這(zhè)些(xiē)程序必須在很(hěn)大(dà)程度上(shàng)或完全被創新的(de)分φ(fēn)離(lí)策略所取代,這(zhè)些(xiē)策略利用(yòng)先進的(de)膜技(jì)術(shù)使這(zhè)些(xiē)過程更有(yǒu)效、更實惠、✔更環保,因此更可(kě)持續。

該研究小(xiǎo)組的(de)研究結果發表在《自(zì)然》雜(zá)志(zhì)上(shàng),該研究結果表明(míng),他(tā)們對(duì)齊的(de)α超分(fēn)子(zǐ)大(dà)環聚合物(wù)納米膜在卓越和(hé)高(gāo)選擇性過濾性能(néng)方面優于目前用(yòng)于化(huà)學和(hé)制(zhì)藥行(xíδng)業(yè)的(de)傳統聚合物(wù)納米膜。傳統的(de)聚合物(wù)納米膜孔徑範圍大(dà),沒有(yǒu★)精确調節的(de)方法。

分(fēn)子(zǐ)設計(jì)的(de)大(dà)環排列成在這(zhè)種新型聚合物(wù)納米膜中形成亞納米孔,對(duì)于尺寸差異小(xiǎo)至 ​0.2 nm 的(de)分(fēn)子(zǐ),它是(shì)非常有(yǒu)效的(de)過濾通(tōng)道(dào)。

研究人(rén)員(yuán)展示了(le)如(rú)何使用(yòng)選擇性功能(néng)化(huà)的(de)大(dà)環分(fēn)子(zǐ"),其中具有(yǒu)高(gāo)反應性基團的(de)上(shàng)邊緣在交聯反應期間(jiān)選擇性地(dì)直立,可(kě)用(yòng)于排列和(hé)對(duì)€齊這(zhè)些(xiē)微(wēi)觀空(kōng)腔。

掠入射廣角 X 射線散射 (GI-WAXS) 可(kě)用(yòng)于确認納米膜中大(dà)環的(de)定向構造。

這(zhè)可(kě)以證明(míng)使用(yòng)不(bù)同的(de)環糊精特性以埃精度利用(∏yòng)不(bù)同的(de)納米孔直徑的(de)想法,并且還(hái)有(yǒu)助于在超高(gāo)真空€(kōng)中的(de)高(gāo)分(fēn)辨率原子(zǐ)力顯微(wēi)鏡下(xià)觀察亞納米大(dà)環孔。

這(zhè)些(xiē)納米膜顯示出比商業(yè)最先進的(de)膜更高(gāo)的(de)乙醇滲透性和(hé)分(fēn)子(zǐ)選擇性,并用(yòng)于高(gāo)價值藥物(wù)×分(fēn)離(lí)以濃縮大(dà)麻二酚 (CBD) 油作(zuò)為(wèi)概念的(de)實際證明(míng)​。

為(wèi)了(le)制(zhì)造具有(yǒu)納米孔的(de)膜,可(kě)以提供精确、快(kuài)速和(hé)節能(néng)的(de)分(fēn)子(zǐ)分(fēn)離(lí),這(♣zhè)一(yī)獨特的(de)概念提供了(le)實用(yòng)的(de)技(jì)術(shù)。

“對(duì) CBD 衍生(shēng)藥物(wù)的(de)需求迅速增長(cháng),因為(wèi)它們在治療抑郁症、焦慮症和(hé)>癌症方面非常有(yǒu)效。目前用(yòng)于從(cóng)提取物(wù)中分(fēn)離(lí) CBD 分(fēn)子(¶zǐ)的(de)最先進技(jì)術(shù)既昂貴又(yòu)耗能(néng)。”

膜可(kě)以提供具有(yǒu)成本效益和(hé)能(néng)源效率的(de)替代方案,但(dàn)需要(yào)準确分(fēn)γ離(lí) CBD 和(hé)溶解在提取溶劑中的(de)其他(tā)類似尺寸的(de)天然成分(fēn)。因此,精确控制(zhì)膜孔徑對(duì)于這 (zhè)一(yī)機(jī)會(huì)至關重要(yào)。

“在我們的(de)工(gōng)作(zuò)中,對(duì)齊的(de)大(dà)環膜的(de)孔徑可(kě)以在埃精度下(xià)進行(xí↔ng)精确調整,與商業(yè)基準膜相(xiàng)比,這(zhè)使得(de)溶劑傳輸和(hé) CBD 的(de)富集度提高(gāo)了(le)一(yī)個(gè)數(shù✔)量級。這(zhè)擴展了(le)在需要(yào)精确分(fēn)子(zǐ)選擇性的(de)高(gāo)價值行(xíng)業(yè)中應用(yòng)膜的(de)巨大(dà)潛力, ∞”江博士說(shuō)。

他(tā)總結道(dào):“如(rú)果沒有(yǒu)我們在美(měi)國(guó)和(hé)德國(guó)的(de)合作(zuò)者的(de)貢獻,這(zhè)★項工(gōng)作(zuò)肯定是(shì)不(bù)可(kě)能(néng)完成的(de)。他(tā)們提÷供了(le)顯示大(dà)環排列的(de)關鍵證據(美(měi)國(guó)的(de) GIWAXS 技(jì)術(shù))和(hé)排列的(de)大(dà)環孔的(de)可(kě)視(shì)化 (huà)(德國(guó)的(de) AFM 技(jì)術(shù))。他(tā)們的(de)結果對(duì)于驗證分(fēn)子(zǐ)設計(jì)和(hé∞)提供對(duì)這(zhè)些(xiē)膜的(de)基本理(lǐ)解很(hěn)重要(yào),我們λ将在未來(lái)尋求更多(duō)合作(zuò)機(jī)會(huì)。”

 

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