基于片段化机器学习的反设计加速：用于水净化的薄层复合聚酰胺膜开发

本刊编辑推荐：本研究创新性地采用浸渍辅助干凝胶转化法，成功合成了具有分级孔道的LTA型核壳沸石(Meso@Micro-CaA)。该结构通过介孔核加速气体扩散，微孔壳实现分子筛分并阻隔聚合物链渗透，在Pebax? 1074混合基质膜(MMMs)中实现了209 Barrer的CO2渗透率和121.3的CO2/N2选择性，突破2019年Robeson上限，为高性能气体分离膜提供了新范式。

　　

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Materials

实验所用化学品均直接使用未进一步纯化：四甲基氢氧化铵(TMAOH, 25 wt%水溶液, Sigma-Aldrich)、[3-(三甲氧基硅基)丙基]十八烷基二甲基氯化铵(TPOAC, 42 wt%甲醇溶液, Sigma-Aldrich)、胶体二氧化硅(Ludox HS-30, Sigma-Aldrich)、异丙醇铝(Al(OiPr)₃, 98%, Sigma-Aldrich)、五水合硅酸钠(Na₂SiO₃·5H₂O, 95%, Sigma-Aldrich)、铝酸钠(40–44% Na₂O, 46–53% Al₂O₃, Daejung)、氢氧化钠

Synthesis and structural development of hierarchical core–shell zeolites

为制备分级核壳沸石，首先合成了介孔LTA型沸石(Meso-NaA)作为核心材料。依据我们先前研究[27]，采用长链表面活性剂TPOAC在LTA骨架中引入介孔性。通过提高TPOAC与Al₂O₃摩尔比促进介孔形成，本研究采用0.125的配比以实现最大介孔化。

Meso@Micro-CaA核壳结构通过顺序...

Conclusion

本研究开发了通过浸渍辅助干凝胶转化法合成LTA型分级核壳沸石(Meso@Micro-CaA)的新策略。该核壳结构以介孔CaA核实现快速气体扩散，微孔CaA壳提供有效分子筛分并阻止聚合物链侵入。这种架构在保持渗透性的同时实现高CO₂/N₂选择性，因为...