DeepTech深科技1月28日讯：在人类的各项工业生产活动中，化学品分离过程的能源消耗极大，占据全球能源消费总量的 15%，而气体分离又是其中极具价值和挑战性的一环。
近几十年来，以膜为基础的新一代分离技术迅速兴起。相对于传统的高能耗分离技术，膜分离不仅可将分离过程的能耗降低 90% 至 99%，并因其具备模块化设计、经济环保、高度灵活、占地面积小等诸多优点，而成为工业气体分离，尤其是二氧化碳脱除的解决方案之一。
然而，尽管膜分离技术具备诸多优点，但现有膜材料的性能存在极限，无法在保证材料抗老化且易加工的同时，实现对气体快速、高效的提纯。
针对这个问题，来自比利时鲁汶大学的研究人员发明了一种方法，成功地将亲二氧化碳的 SSZ-39 沸石整合入一种商用聚酰亚胺中，得到了高负载、柔性、无缺陷且抗老化的混合基质膜（Mixedmatrix membranes，MMM）。此膜展现出了前所未有的超高二氧化碳脱除性能，不但优于所有的 MMM 或聚合物膜，甚至超过了很多现有的纯沸石膜。
2022 年 12 月 15 日，相关论文以《真正结合聚合物膜和沸石膜的优点进行气体分离》（Truly combining the advantages of polymeric and zeolite membranes for gas separations.）为题在 Science 上发表 [1]。
论文链接：https://www.aminer.cn/pub/639d9d2390e50fcafdf4681b
鲁汶大学 cMACS 研究中心的博士研究生谭潇雨为该论文的第一编辑，鲁汶大学 cMACS 中心伊沃·范克尔康教授与 CSCE 中心米歇尔·杜塞利教授为论文的共同通讯编辑。
该成果主要可以应用在以下三方面：
第一，用于脱除天然气和沼气中的二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等酸性杂质，以更低的成本生产清洁能源。
第二，用于高效分离和回收火力发电站排放的烟道气中的二氧化碳，为实现碳中和目标提供助力。
第三，用于对包括氢气，烷烃，烯烃等在内的高价值气态化合物的精炼与回收，节能减排，以实现低碳经济。
应用概念图（来源：谭潇雨）
（本刊有删节）详情见DeepTech网
