新華社廣州5月28日電(dian)（記者 鄭天(tian)虹 楊淑馨）記者28日從中山大學獲悉，該校化學學院(yuan)鄭治坤教授團隊(dui)成(cheng)功制備(bei)出高韌性、高彈(dan)性、高機械強(qiang)度的(de)二維晶(jing)(jing)體薄膜，并報告了(le)一(yi)種利(li)用(yong)犧牲性小分子結(jie)構導(dao)(dao)向試劑(ji)導(dao)(dao)向相鄰晶(jing)(jing)疇形成(cheng)編織(zhi)晶(jing)(jing)界結(jie)構的(de)制備(bei)方法(fa)，有望(wang)擴(kuo)展晶(jing)(jing)體膜在(zai)分離、光電(dian)、柔性器件等領域(yu)的(de)應(ying)用(yong)，相關成(cheng)果(guo)在(zai)《自然》雜志(zhi)上刊(kan)發(fa)。

　　從(cong)原油(you)到汽油(you)、柴油(you)等(deng)成品油(you)，往往需要經過蒸餾、催化等(deng)工序(xu)分(fen)離(li)不同物(wu)質。從(cong)大型煉油(you)塔(ta)的(de)建造和維護，到加熱消耗(hao)的(de)能(neng)(neng)源，石油(you)化工近(jin)80%成本(ben)花在分(fen)離(li)上。膜分(fen)離(li)法成為化工生產領域降低能(neng)(neng)源消耗(hao)、削(xue)減加工成本(ben)、提高分(fen)離(li)效率和產品純度的(de)一(yi)條“出路”。

　　傳(chuan)統(tong)有機高(gao)分子材料制成的分離膜，浸(jin)到油里會(hui)被(bei)溶(rong)解或溶(rong)脹，使用全結晶(jing)的分離膜則可有效(xiao)避免這(zhe)些問(wen)題(ti)。為(wei)此，鄭(zheng)治坤團隊深入研(yan)究晶(jing)態(tai)聚合物均孔膜的制備、結構(gou)和性能調控等(deng)問(wen)題(ti)。從把膜制作出來，到實(shi)現孔道結構(gou)均一，再到讓它更(geng)高(gao)效(xiao)、更(geng)可靠、更(geng)耐用。“我(wo)們這(zhe)項研(yan)究其(qi)實(shi)解決的是(shi)兩個力學問(wen)題(ti)，一是(shi)實(shi)現材料強(qiang)度和韌性的同(tong)步增強(qiang)，二是(shi)改善(shan)晶(jing)體的脆性，提高(gao)其(qi)機械穩定性。”鄭(zheng)治坤說。

　　在該(gai)研究中(zhong)，團隊在制備二維(wei)晶體聚合(he)(he)物時加入犧(xi)牲性(xing)導向試劑，以(yi)線性(xing)聚合(he)(he)物為“梭”，利用其自發纏繞、穿插(cha)的特性(xing)，將二維(wei)聚合(he)(he)物編(bian)織起來，形(xing)成編(bian)織晶界。待(dai)晶界形(xing)成，線性(xing)聚合(he)(he)物又(you)會(hui)隨排異的結晶過程自動(dong)離(li)開(kai)。

　　進(jin)一步實驗表明，這種全新晶(jing)界(jie)結構(gou)——編織(zhi)晶(jing)界(jie)連接形成(cheng)的晶(jing)態(tai)聚(ju)合物膜具有高(gao)韌(ren)性、高(gao)彈性和(he)高(gao)機械(xie)強度的特點，其抗壓(ya)性能接近鋁合金和(he)黃金。當材料受力(li)斷裂時，裂紋(wen)不擴(kuo)展，且(qie)不影響裂紋(wen)附近膜的機械(xie)性能。

　　“這為二維(wei)晶(jing)體材(cai)(cai)料在柔(rou)(rou)(rou)性(xing)器(qi)件和(he)分離(li)(li)膜方面的(de)應用奠定了(le)基礎(chu)。柔(rou)(rou)(rou)性(xing)材(cai)(cai)料可用于(yu)生產柔(rou)(rou)(rou)性(xing)顯示(shi)器(qi)、柔(rou)(rou)(rou)性(xing)電池、柔(rou)(rou)(rou)性(xing)傳感(gan)器(qi)等。膜分離(li)(li)技術則已普遍(bian)用于(yu)化工(gong)(gong)、環保、生物工(gong)(gong)程等領域。與常規膜分離(li)(li)相比，全(quan)結晶(jing)的(de)聚合(he)物膜有望以更(geng)高(gao)效(xiao)率分離(li)(li)出更(geng)高(gao)純(chun)度的(de)物質。”鄭治坤說。