我所在制备高稳定性聚电解质多孔材料方面取得新进展

聚电解质多孔材料兼具高分子孔结构和荷电性的特征，具有化学设计性强、比表面积大、加工性好等优点，在水处理、催化和传感等领域具有广泛应用。冰模板法是制备亲水性多孔聚电解质材料的常用方法，主要包括冰晶模板的形成和移除两个步骤。目前，冰晶的形成是文献中研究的重点，与此相对，冰晶移除一般以冷冻干燥方式进行。此外，冷冻干燥产生的孔结构在水性环境中的稳定性有待提高，需要进行固孔。因此，探索新的绿色环保、低成本且高效的方法以大规模制备聚电解质多孔材料具有十分重要的科学意义。

近日，我所环境友好功能高分子团队倪云霞博士在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》上发表了题为“An Ice-Dissolving-Crosslinking Method for Efficient and Large-scale Preparation of Polyelectrolyte Monoliths with Ultra-Stability in Aqueous Environments”的最新研究成果。该期刊为Wiley旗下的著名学术期刊，2023年影响因子18.5，2023年中科院大类分区化学一区TOP期刊。倪云霞博士为第一作者，浙江大学衢州研究院孟凡栋特聘副教授和我所应化所孙复钱研究员为共同通讯作者。我院为第一完成单位。

该研究针对冰模板法构建聚电解质多孔材料存在效率低、成本高且孔结构稳定性欠佳的问题。开发了一种冰溶交联（Ice-Dissolving-Crosslinking, IDCr）策略，用于高效、大面积制备在水环境中具有超稳定性的聚电解质大孔材料。与传统的冻干交联技术（Lyophilization-crosslinking）相比，冰溶交联策略制备样品（CMC-TMC_IDCr）具有较高的交联度，优异的压缩回弹性和水溶液稳定性。通过掺杂碳纳米管，制备了大面积（40 cm × 25 cm）的聚电解质多孔复合材料，在一个标准辐照强度下对海水的蒸发效率为 2.02 kg m^–2 h^–1，连续 10 h 测试中表现出稳定的光热产水性能。冰溶交联策略为高效、大面积制备具有优异稳定性的亲水性聚电解质材料提供了新的思路。

该研究得到江西省科学技术厅、江西省科学院科研开发专项基金博士项目以及江西省科学院省级财政科研项目经费包干制试点示范项目的支持。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202407268