化学化工学院无机膜科学与工程研究所在膜材料与膜过程领域取得重要进展

近日，化学化工学院无机膜科学与工程研究所在膜材料与膜过程领域相继取得重要进展。团队成员靳昀通过动态短氢键网络强化作用，开发了一种具有优异抗污染性能的新型仿生膜，可高效同步去除染料和无机盐；团队成员边超针对膜关键原材料聚硅氧烷的可控制备需求，发展了一种光控环硅氧烷开环聚合策略，实现了聚硅氧烷的精确合成及开环聚合过程的精准调控。上述成果均发表在化学领域顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。

研究成果1：动态短氢键网络强化仿生膜表面亲水性以提升抗污染性

纺织工业是废水污染的重要来源，其废水中含有染料和无机盐等污染物，对生态环境造成了严重威胁。目前，纳滤与反渗透技术的联合在废水处理中广泛应用，但多级工艺增加了系统复杂性和能耗。开发一种能在单一单元内同时去除染料和无机盐的新型集成膜技术，对于提高处理效率具有重要意义。 

无机膜科学与工程研究所团队将咪唑四聚体（I-quartet）作为人工水通道嵌入磺酸改性聚酰胺（PA-SO₃H）基质中，膜表面的-SO₃H基团通过动态短氢键网络与水分子形成水化层，成功开发了一种具有优异抗污染性能的新型仿生膜，该膜可以高效的同步去除废水中的染料和无机盐。该研究成果以“Dynamic short hydrogen-bonding network enhancing hydrophilicity in biomimetic membranes with artificial water channels for efficient removal of dyes and salts”为题发表，我校为第一完成单位，化学化工学院硕士研究生王文敏为第一作者，化学化工学院靳昀副教授、杨乃涛教授与中科院大连化物所朱雪峰教授为论文共同通讯作者。

研究成果2：光诱导阴离子开环聚合可控制备聚硅氧烷

聚硅氧烷（polyorganosiloxanes）是一类典型的有机/无机杂化聚合物，可用于制备高性能膜材料，在航空航天、电子工业及生物医学等领域具有广泛的应用前景。在传统的热驱动环硅氧烷开环聚合方法中，链回咬及链转移等副反应较为常见，易导致产物链结构组成不均一，且难以实现对开环聚合过程的有效调控。因此，亟需发展环硅氧烷开环聚合新策略，实现聚硅氧烷的精确合成及开环聚合过程的精准调控。

无机膜科学与工程研究所团队通过设计合成了基于thioxanthen结构的高效光碱催化剂，发展了一种光引发环硅氧烷（cyclosiloxanes）阴离子开环聚合新策略。所制备的聚硅氧烷具有预期的分子量和较低的分子量分布（Đ < 1.30）。且可通过简单的光开关/强度转换控制，实现对开环聚合过程的控制。该研究成果以“Facile synthesis of polyorganosiloxanes via photo-induced anionic ring-opening polymerization using a latent catalyst”为题发表上，我校为第一完成单位，化学化工学院硕士研究生张文旭、上海交通大学博士研究生王添添、海南大学/上海交通大学联合培养博士研究生李燊为共一作者，化学化工学院边超副教授、上海交通大学周寅宁研究员和罗正鸿教授为论文共同通讯作者。

作者：边超，靳昀