英國(guó)倫敦時(shí)間2018年11月19日下午，天津大學(xué)化工學(xué)院王志教授團(tuán)隊(duì)及其合作者在《自然·材料》在線發(fā)表了題為《可制備大面積氣體分離膜的金屬誘導(dǎo)有序微孔聚合物》的科研成果，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了多孔材料膜的超薄大面積制備，為氣體的分離技術(shù)開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。
二氧化碳的分離與捕集對(duì)于緩解工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中溫室氣體的排放具有重要意義。但是，在碳捕集方面，目前在氣體分離中大放異彩的“MOFs”材料效果并不理想。工業(yè)生產(chǎn)尤其是電力行業(yè)中，排放的氣體往往含有大量的水蒸氣。然而，“MOFs”材料在潮濕的條件下結(jié)構(gòu)容易被破壞。并且，在制備分離過(guò)濾膜的過(guò)程中，“MOFs”材料需要和另外一種聚合物混合后，涂覆到高分子基膜上，形成“混合相”薄膜。但是，由于“MOFs”和薄膜中的聚合物之間并沒(méi)有化學(xué)的橋接作用，會(huì)使得實(shí)際的過(guò)濾薄膜存在如裂紋及不均勻等缺陷，從而影響實(shí)際使用性能。
王志教授團(tuán)隊(duì)的研究，首次成功構(gòu)筑了具有有序微孔結(jié)構(gòu)的金屬誘導(dǎo)有序微孔聚合物（MMPs），用于高效的二氧化碳和氮?dú)獾姆蛛x。該結(jié)構(gòu)以銅或鋅金屬離子，有機(jī)偶聯(lián)分子和短鏈的高分子聚合物作為結(jié)構(gòu)單元?！癕MPs”可以涂覆在商品基膜上，既具有“MOFs”孔結(jié)構(gòu)的特征，又克服了其缺點(diǎn)，且具有更好的成膜性，更佳的穩(wěn)定性。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)可以使和其中的聚合物單元具有較好親和性的二氧化碳透過(guò)；而親和性較差的氮?dú)獗蛔钃?，從而?shí)現(xiàn)了氣體的分離。來(lái)自德州農(nóng)工大學(xué)的弗里曼教授在同期的雜志上發(fā)表評(píng)論，認(rèn)為該項(xiàng)工作為氣體的分離技術(shù)開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。
