二氧化碳(CO2)排放到大气中造成的气候崩溃是目前人类面临的一个重大生存问题。最可接受的解决方案是，根据《巴黎协定》，完全停止使用化石燃料，或至少所有国家迅速减少化石燃料的使用。这将确保全球变暖被限制在2摄氏度以内。然而，减排是缓慢的，大多数国家不太可能达到减排的目标。

 

因此，迫切需要防止大量二氧化碳排放的技术解决方案。一些二氧化碳捕获技术，杏耀的信誉例如液体胺类化学物质的吸附技术已经成熟，可以大规模应用，但是这些技术成本高昂，而且一旦有毒化学物质失去了二氧化碳的结合特性，就会带来处理有毒化学物质的负担。因此，可供选择的技术非常重要。

 

气膜分离是建立可持续能源社会的一项关键技术。膜的广泛应用可以帮助捕获各种工业过程中排放的大量二氧化碳。与传统的二氧化碳捕获相比， 杏耀代理 ，膜气体分离提供了一种具有成本效益的解决方案。然而，为了实现大规模经济的二氧化碳捕获，这种膜需要几个关键特性:二氧化碳通过其结构的快速传输;高的二氧化碳选择性(即对其他气体的低渗透性屏障);机械强度和耐化学性。此外，膜应该由大量生产时便宜的材料组成，这就是有机聚合物(传统的塑料和橡胶)对工业应用最有吸引力的原因。

 

薄膜复合材料是一种特殊的膜结构，为工业应用提供坚固的结构。这些膜的结构中包含多个功能层(由有机聚合物制成)，为大规模捕获二氧化碳提供了一个很好的解决方案。然而，即使是具有最佳分离性能的基准有机聚合物(高CO2渗透率和高CO2/N2选择性)，也难以提供令人满意的分离性能，因为无法形成足够薄、无缺陷和机械稳定的膜。

 

在这项工作中，我们首次报道了如何最终使用薄选择性层(厚度几个纳米)来实现理想的分离性能。我们在这项研究中使用了著名的聚合物:聚醚嵌段酰胺(Pebax-1657)作为选择层，聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为排槽层，并研究了当选择层厚度达到几个纳米时气体分离性能的变化。我们发现，当选择性分离膜层变得非常薄时，它可以与沟槽层形成复合结构的特定界面。这种纳米级界面对CO2具有意想不到的高选择性。通过温和的超短等离子体处理疏水PDMS层，可以促进其与亲水选择性层的粘附，从而控制和调节两种聚合物分子界面的“活性”。

 

我们发现这个界面对膜的CO2选择性有决定性的影响。再加上低厚度所带来的高渗透率，杏耀yl开发的膜很好地适应了工业二氧化碳捕获所需的分离特性(例如，化石燃料发电厂的燃烧后捕获)。这些结果为界面控制的气体分离开辟了一个新的领域，工程师可以利用它设计出适用于各种应用的更高效的膜。