英国剑桥大学的科学家最近发明了一种新的纳米多孔膜材料,可以显著提高膜的选择性,其渗透性比传统的商业化分离膜高100~1000倍。 研究人员表示,如果能将这种膜制备成商业化组件,将有望为膜分离技术带来一场革命。
气体膜分离技术可根据各种气体分子的不同渗透性,实现低能耗的选择性分离,广泛应用于空气分离、氢气回收和净化、天然气净化、石油裂解气氢气回收、烯烃和烷烃分离等方面。但传统气体分离膜材料的渗透性和选择性相互制约,因而亟须开发新型高性能膜分离材料。
微孔有机聚合物是近年来新研发的纳米多孔材料,在气体存储、吸附、分离和催化等应用领域极具潜力,其中,自具微孔聚合物可以用常见的有机溶剂溶解,容易加工处理成任意形状,具有广阔的应用前景。该类聚合物具有刚性而且扭曲的基团结构,可以避免高分子链紧密堆积,从而形成大量相通的微孔和超微孔。
理想的分离膜就像筛子一样,小的气体分子可以快速滤过,大的分子被截留。微孔有机聚合物的孔径分布较宽,气体分离的选择性受到限制。