高分子科学前沿4月17日讯：将不同的二维材料设计成具有独特物理化学性能和分子筛通道的异质结构膜，为设计用于快速和选择性气体分子传输的膜提供了一种有效的方法。

基于此，莫纳什大学王焕庭院士、刘泽贤教授/中科大王奉超教授团队开发了一种简单而通用的热解分层方法，以氮化硼纳米片为主要支架，以壳聚糖前体衍生的石墨烯纳米片为填料，制备异质结构膜。在热解分层处理过程中，与氮化硼纳米片相邻的石墨烯纳米片的重排形成平面狭缝状纳米通道和约3.0Å的平面间距，从而为选择性氢传输提供了特定的气体传输路径。异质结构膜显示出849 Barrer的高H 2渗透性，H 2/CO 2选择性为290。这种简单且可扩展的技术在制造异质结构作为下一代膜以提高气体分离和纯化过程的效率方面具有很大的前景。该论文以“Pyro-layered heterostructured nanosheet membrane for hydrogen separation”为题发表在Nature Communications期刊上。

图1 氮化硼和石墨烯纳米片（BNG）异质结构膜的制备、形态和结构。

总结：该工作制备的BNG异质结构膜显示出高度优先的氢分子传输，导致高的氢渗透性和选择性。因此热解分层策略提供了一种可获得且潜在可扩展的技术，可以从各种2D材料制备异质结构膜，不仅用于气体分离，还用于脱盐、有机溶剂和离子分离等领域。

（本刊有删节）详情见高分子科学前沿公众号。