天津大学姜忠义、何光伟团队成功研制出一种新型全有机混合基质膜，突破了膜分离性能与加工性难以兼顾的瓶颈，为工业气体低能耗、低成本碳捕集提供了新的材料路径。这一成果10月7日在线发表于国际顶级学术期刊《自然·能源》。
研究团队受细胞膜结构启发，提出“弱界面力镶嵌”策略，将规整有序孔道的单晶共价有机框架（COF）与聚合物复合，研制出全有机混合基质膜。通过协调“填料—聚合物”与“填料—填料”相互作用，使COF以高填充量均匀“嵌”入膜中，真正在分子输运中“当主角”，同时保留膜的柔性与溶液加工性，构建起二氧化碳超快传输通道。
在模拟烟气混合气测试中，团队制备出的全有机混合基质膜的二氧化碳渗透率实现数量级上的提升，突破了文献纪录值，达到模型预测纯COF膜理论值的约70%。该膜还展现出良好的长期稳定性，在含水分、硫氧化物和氮氧化物的测试条件下性能保持稳定。经初步技术经济分析，在设定流程与成本条件下，碳捕集成本约为38美元/吨二氧化碳。
