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2025年1月9日，南京大学郭盛研究员联和佐治亚理工学院Ryan Lively教授共同开发了一系列富氟聚（亚芳基胺）聚合物膜，其特征是刚性聚合物主链和隔离的全氟烷基侧链。这种组合使聚合物具有抵抗碳氢化合物浸泡引起的膨胀的能力，同时又不损失基于溶液的膜制造技术。这些材料在环境温度下表现出良好的液相烷烃异构体分离能力。通过一系列实验研究了将这些聚合物膜集成到燃料和化学原料分离过程中。基于这些实验的技术经济分析表明，性能最佳的膜材料可以大幅降低碳氢化合物分离的能源成本和相关碳排放（2 到 10 倍，具体取决于产品规格）。相关成果以“Fluorine-rich poly(arylene amine) membranes for the separation of liquid aliphatic compounds”为题发表在《Science》上，第一作者为Yi Ren，Hui Ma为共同一作。

图源：Science官网

本文提出将富氟侧链引入线性玻璃状聚合物的主链中，以增强化学稳定性和控制溶剂诱导膨胀，从而提高分离效率。尽管极性基团可以抑制聚合物膨胀，但会降低烃类渗透速率，而富氟侧链可增加疏水性，提高烃的亲和力和渗透通量。然而，全氟化聚合物（如特氟龙）尽管具有出色的抗溶胀性，但由于低渗透性和需特殊溶剂加工限制了其应用。作者假设存在最佳氟浓度，可平衡膜的分离效率和生产率，同时保持传统溶剂的可加工性。基于此假设，本文开发了一种富含氟的聚（亚芳基胺）（FRPAA）聚合物，用于轻质脂肪族化合物的高效 OSRO 分离。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp2619