实现新型分离材料的规模化制备，降低气体分离的能耗，一直是能源化工行业需要攻克的难题。近日，南京工业大学顾学红教授、王学瑞教授团队研发出“胚胎沸石介导缝合成膜”新策略，实现规模化生产高性能沸石分子筛膜，为工业气体分离装上了“精准筛选器”。
顾学红指出，传统沸石分子筛膜制备存在两大痛点：一是膜层太厚，气体分子穿过膜的阻力大、跑得慢；二是从实验室规格膜样品放大到工业规格膜产品，容易出现缺陷，导致分离效果大打折扣。
针对以上问题，研究团队潜心研究5年，提出“胚胎沸石介导缝合成膜”新策略，精准破解了这两大难题。基于这一策略，团队取得了三大突破：一是沸石分子筛膜厚度降至560纳米，降低了气体穿透的阻力；二是二氧化碳与甲烷分离选择性高达158；三是制备出40厘米长、102根中空纤维分子筛膜组成的0.5平方米膜组件，实现从实验室样品到工业级组件的跨越。
顾学红表示，该成果为沸石分子筛膜在天然气提氦、天然气(沼气)脱碳、同分异构体分离等工业气体分离领域的应用提供了可行的技术路径。目前，团队正推进技术进一步放大，以实现其在工业现场更广泛应用。