一张膜,登上Science!
纳米人
2026-06-23 11:52
文章摘要
文章背景:传统烃类混合物分离依赖高能耗蒸馏工艺(占全球能耗约1%),膜技术虽为低能耗替代方案,但存在渗透率与选择性权衡瓶颈,以及固有微孔聚合物(PIMs)在烃类溶剂中溶胀导致选择性丧失的问题。研究目的:为克服PIMs膜在原油环境中的溶胀和结构不稳定,开发一种可扩展的“原位锁定”策略,制备具有稳定互连微孔的超薄膜,以实现高渗透率、高选择性的烃类分离。结论:南洋理工大学等研究团队通过原位交联(PLIM)技术锁定PIMs的微孔结构,成功制备出厚度可调(15-300 nm)的膜。该膜在甲苯中溶胀率显著降低,亚纳米孔径保持稳定,在稀体系测试中切割分子量稳定低于200 g/mol,渗透率比现有膜高10倍以上。在实际阿拉伯特轻原油分离中,膜实现了99.8%的重组分(C>15)截留和93%的脱硫率,螺旋卷式组件连续运行30天性能稳定。该技术为原油精炼提供了一种低碳、低能耗替代方案,并推动了高性能聚合物膜的实际应用。
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