氢气（H2）作为一种清洁能源越来越受到青睐。目前膜分离是获取H2的主要方式，但商用薄膜的渗透率不高。
近年来，具有刚性网络结构和完美孔结构的微孔固体材料（如沸石和MOF）取得了长足进步，这类材料制成的薄膜具有高渗透性，选择性也不错。
多孔有机笼（POC）和微孔聚合物（PIM）虽然可以进行溶液加工，但是结构稳定性不足。共轭微孔聚合物（CMP）是一种通过芳基-芳基共价键互连的π共轭交联网络，结构稳定性强，但可加工性差，而且孔径分布较宽（10~30Å），很难用于气体分离。
研究者认为下一代氢气分离膜需要有刚性网络结构以保证高透气性，需要有完美的孔结构以保证良好的选择性，同时还可以进行溶液法制备。
成果介绍
为了制备出高结构刚性、可溶液加工的氢气分离膜，新加坡国立大学等四家科研机构基于共轭微孔热固性薄膜（CMT）制备出了下一代氢气分离膜，这种材料具有完美的孔结构：孔径0.4 nm，比表面积高达840 m2·g-1，利用溶液方法加工成大尺寸薄膜后，H2渗透率高达28280 barrer，H2对CO2、O2、N2、CH4、C3H6和C3H8的选择性均超过6.3。此外，CMT薄膜可以在150°C下连续工作700 h仍未出现渗透性和选择性衰减，表现出出色的稳定性，在500℃下薄膜也能正常工作。
基于共轭微孔热固性材料（CMT），新加坡国立大学等四家科研机构制备出了下一代氢气分离膜，具有结构刚性好、可溶液加工的特点。他们在540℃下、惰性气氛中以3-TBTBP为前驱体，利用脱溴和C-C交叉偶联反应实现了具有1D、2D和3D结构CMT的合成，制备出的膜材料孔径0.4 nm，比表面积高达840 m2·g-1。在30℃和1 bar的跨膜压力下，1μm厚的CMT膜对H2的渗透率达到惊人的28280 barrer，H2对各种气体的选择性均超过6.3，而且不随膜厚度变化。当分离温度从30℃升高到150℃时，H2的渗透率增加了40％，高达40680 barrer，H2/CO2选择性达到6.05，在这一温度下这种薄膜可以正常运行700小时，500℃下也能正常运行。
