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这篇发表在Advanced Materials上论文来自于德国马普高分子研究所（Max Planck Institute for Polymer Research）的Doris Vollmer教授课题组，他们瞄准的方向是CO2的吸收。CO2的过度排放是造成全球变暖的重要因素，目前，发电厂主要通过吸收剂来吸收这些燃烧产生的温室气体，最为常见的吸收剂是N-甲基二乙醇胺（MDEA），并常加入哌嗪提高性能。在这项研究中，研究者选择了膜接触器来代替常见的吸收器。所谓膜接触器，是指吸收气体与吸收剂分别位于膜的两侧，通过膜孔处形成的气液界面进行传质。膜接触器具有易于集成、增强传质等作用，同时气体与液体的流动参数可以随意调节。不过，膜接触器在使用过程中需要满足以下要求：（1）膜孔不能被液体吸收剂所浸润；（2）面对高温、强酸强碱等环境均具有较好的长期稳定性；（3）在操作过程中不会被气体中的颗粒悬浮物堵塞。 一般来说，膜接触器往往选择表面能较低的聚合物材料如聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）等。不过MDEA的表面能较低，上述材料仍有可能被MDEA浸润。因此，研究者们制备了具有超低表面能的超疏液膜并将其用于CO2膜接触器。材料的制备过程非常简单，他们将亲水的聚酯纤维浸没在含有痕量水的甲基三氯硅烷的甲苯溶液中，甲基三氯硅烷可发生水解并与聚酯纤维表面的羟基反应形成纳米细丝。反应3小时表面就会形成1-2 μm厚的纳米结构层，再通过氧等离子体处理活化后于含氟硅烷反应，最终得到具有纳米结构的超疏液结构的膜。 图片来源：Wiley |
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