CALM TALK 164 | 电聚合光门控智能离子筛分膜的设计制备与性能评估

主题:CALM TALK 164 | 电聚合光门控智能离子筛分膜的设计制备与性能评估

主讲人:周宗尧 教授

时间:2024-04-08 09:30:00

地点:松江校区复材楼第二报告厅

组织单位:先进低维材料中心

报告人简介:周宗尧,哈尔滨工业大学教授,博士生导师,国家高层次青年人才,玛丽居里学者。在阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)分离膜中心获得博士学位,在瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)开展博士后工作。2023年获得由EPFL、慕尼黑工业大学、丹麦科技大学等六所欧洲著名理工院校联合颁发的首届EuroTech Future Award。同年,入选国家高层次青年人才计划。随后,回国加入哈工大环境学院马军院士团队开展研究工作。近5年研究成果(第一作者/通讯作者)发表在Nature Communications,Science Advances,Adv. Mater.,Adv. Funct. Mater. ,ACS Nano,ES&T等期刊,平均单篇影响因子达到15.9。主要研究方向为先进分离膜的开发及其在环境-资源-能源领域的应用。

报告摘要:细胞膜中的光门控离子通道在许多生物活动中发挥着重要作用。受此启发,我们利用共轭微孔聚合物(CMPs)开发了一种人工光门控智能离子通道膜。通过自下而上的单体分子结构设计和精准的电聚合膜合成方法,我们在分子水平上精确控制了膜结构。获得的分离膜具有均匀的孔径和高灵敏度的光开关响应。在不同波长的光的作用下,聚合物分子链的光异构导致了分离膜孔径的可逆性 “开-关-开 ”变化,进而引发了一系列离子(氢、钾、钠、锂、钙、镁和铝离子)的智能可控跨膜传输。实现了利用同一张分离膜分级筛分和回收水体中一价离子、三价离子和四环素的目标。该分离膜有望在多级透析和药物精炼等领域发挥应用价值。本工作揭示了离子的可控跨膜机理,阐述了膜结构和离子可控传输之间的构效关系,为智能分离膜的设计制备提供新思路。