2023年12月26日，本团队研究生张博同学撰写的论文“面向电催化CO₂还原应用的季铵化聚酰亚胺膜的制备及性能研究”被学校认定的国内高质量刊物《离子交换与吸附》录用。上述成果由西南科技大学材料与化学学院、环境友好能源材料国家重点实验室、生物质材料教育部工程研究中心等单位合作完成。

开发可应用于电催化CO₂还原（ECR）的高性价比离子交换膜对于实现碳资源高效利用至关重要。基于此，以合成的聚酰亚胺为骨架，通过开环反应引入含季铵基团的柔性烷基侧链，成功制备了一系列季铵化聚酰亚胺（QAPI）膜，详细研究了其化学结构、微观形貌、理化性能及ECR性能。在所有QAPI膜中，QAPI-70膜展现出了最优的OH⁻传导能力和ECR性能。在−1.4 V下，使用QAPI-70膜的H型电解池的CO法拉第效率和CO分电流密度分别为95.7%和−20.6 mA cm⁻²；在−60 mA cm⁻²下，使用QAPI-70膜的膜电极（MEA）反应器的CO法拉第效率也可达91.3%。此外，使用QAPI-70膜的H型电解池连续电解48 h后，其CO法拉第效率仍能维持在95%左右；使用QAPI-70膜的MEA反应器稳定运行12 h后，CO的法拉第效率仍在90%左右，说明QAPBI-70在ECR环境下可保持良好的稳定性。这些结果表明，制备的QAPBI-70膜在电催化CO₂还原为CO方面具有较好的应用前景。

上述研究工作得到了国家自然科学基金的支持。

张博，张心爱，刘雪铃，陈良，李劲超*，张亚萍*，面向电催化CO₂还原应用的季铵化聚酰亚胺膜的制备及性能研究[J]，离子交换与吸附，2023.