石墨二炔限域膜

埃级气体筛分

通过限域孔位注册合成，在COF介孔通道内生长GDY，实现仅允许3埃气体分子通过的连续膜。

Fan, Jingrui · Liu, Xing · 王春雷 · Chen, Huiling · Yang, Guiping · 潘宜昌 · 石国升 · Francisco, Joseph S. · 曾高峰

Nature Communications 2026

技术优势

只让3埃分子通过

膜对H₂和He表现出高选择性，因为GDY的孔径严格排阻大于3埃的分子。

极化效应助力分离

理论计算揭示选择性源于严格尺寸排阻与GDY框架内增强的电子极化效应的协同作用，进一步提高了对小分子的识别能力。

合成路线通用

该方法为开发石墨炔家族材料的分离膜建立了通用策略，GDY作为具有可调孔径和功能的石墨炔家族代表，可用于制备高性能分离膜。

应用场景

• 气体分离膜：替代传统石墨烯膜，实现埃级精度的小气体分离。
• 分子筛分：利用孔径精确截留大于3埃的分子。
• 氢氦纯化：从混合气中高效分离出高纯H₂和He。