近日，我院青年教师樊冬博士以共同第一作者身份在国际顶级综合性期刊《Science Advances》期刊发表题为Tuning MOF/polymer interfacial pore geometry in mixed matrix membrane for upgrading CO2 separation performance的研究论文（论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adk5846）。论文通讯作者为法兰西大学研究院院士Guillaume Maurin教授和阿卜杜拉国王科技大学先进膜及多孔材料研究中心主任Mohamed Eddaoudi教授，重庆交通大学材料科学与工程学院为共同完成单位。《Science Advances》是国际顶级学术期刊《Science》杂志旗下综合性子刊，于2015年创刊，由美国科学促进会（AAAS）出版，主要发表自然科学领域高水平研究成果。
这项工作采用了多尺度的计算模拟和实验验证相结合的方法，从原子尺度到膜性能，系统地研究了2种不同MOF/聚合物界面结构对气体分离性能的影响,为开发高性能复合膜提供了新的设计原则。首先通过第一性原理计算和大规模分子动力学模拟,构建了AlFFIVE-1-Ni/PIM-1和AlFFIVE-1-Ni/6FDA-DAM两种复合膜的原子尺度模型。随后采用非平衡分子动力学模拟，系统性的研究了CO2在这两种复合膜界面孔隙结构中的传输动力学。最后预测AlFFIVE-1-Ni/PIM-1复合膜界面具有更优的CO2渗透性能。最后，实验合作者根据计算预测，成功制备了高质量[001]取向的AlFFIVE-1-Ni/PIM-1复合膜,并证实其具有优异的CO2渗透性能和良好的CO2/CH4选择性。
这项研究成果对我校材料学科的发展具有重要意义，大大提升了我校在材料科学领域的国际学术影响力。同时，结合多尺度理论模拟方法，有望助推我院实验表征+理论支撑紧密结合的新型研究范式，进一步推动高质量的学术成果的产出。
