近日，材料科学与工程学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 CO2separation 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。