12月12日,從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獲悉,該所楊維慎研究員和李硯碩研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),成功制備出一種由1納米厚的納米片構(gòu)成的分子篩膜,其厚度僅為蟬翼厚度的千分之一,而且具有如篩眼般高度規(guī)整的孔道,可以精確篩分尺寸差異僅為0.04納米的氫氣和二氧化碳分子。
該納米片分子篩膜的滲透通量和分離選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前所有氫氣、二氧化碳分離膜。該項(xiàng)研究成果被美國無機(jī)膜科學(xué)家林躍生教授,德國分子篩膜和膜催化科學(xué)家卡羅教授,日本膜協(xié)會(huì)主席、微孔膜科學(xué)家都留教授評(píng)價(jià)為“發(fā)展了新一代分子篩膜”。
氫氣和二氧化碳的分離是清潔能源和二氧化碳捕獲中的關(guān)鍵步驟,利用選擇性膜材料,實(shí)現(xiàn)二者分子水平的分離,一直以來是全球長(zhǎng)期研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。常規(guī)膜材料均存在滲透通量和分離選擇性之間此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。如何同時(shí)提高分離膜的滲透通量和分離選擇性是對(duì)各國科學(xué)家的挑戰(zhàn)。
楊維慎研究員表示,提高分離膜的滲透通量的關(guān)鍵是有效降低膜厚,提高分離膜選擇性的關(guān)鍵是在膜內(nèi)構(gòu)筑分子尺度的孔道。因此,分子篩納米片是最理想的高性能分離膜構(gòu)筑基元。
據(jù)悉,常規(guī)分子篩膜的厚度為蟬翼厚度的10倍以上。
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