大连理工大学刘毅教授Nat. Commun.：ZIF-8膜低温分离精准脱除痕量杂质，实现电子级丙烯节能制备

背景：随着3D NAND等先进半导体器件对高纯度丙烯（EG C3H6，纯度≥99.99%）的需求日益增长，传统深冷精馏工艺能耗高、成本大，亟需开发高效的替代分离技术。研究目的：大连理工大学刘毅教授团队旨在开发一种基于ZIF-8膜的低温分离技术，利用低温诱导ZIF-8孔窗收缩与刚性化效应，强化对C3H6/C3H8的动力学筛分能力，以实现痕量杂质的高效脱除，并与精馏工艺耦合，为电子级丙烯的节能制备提供新方案。结论：实验结果表明，在-20 ℃、3 bar条件下，ZIF-8膜对等摩尔C3H6/C3H8混合气的分离因子达362，C3H6通量为135.3×10-5 mol·m-2·s-1；以聚合级丙烯为原料，膜可将C3H8从2998 ppm降至8 ppm，并完全脱除C4组分，在1000小时连续运行中维持5N纯度。过程模拟显示，膜-精馏耦合工艺相比传统工艺，可降低56.57%的运行成本和49.89%的总能耗，显示出良好的工业应用前景。