新闻资讯
NEWS CENTER
22
2026
-
06
Science: 锁定微孔结构的超薄膜实现高效原油分离
作者：
背景
原油分离是能源与化工产业的核心过程，但目前仍高度依赖能耗巨大的热蒸馏工艺，其能耗约占全球总能耗的1%。相比之下，膜分离技术被认为有望将能耗降低高达90%，但其发展长期受制于一个关键瓶颈：高通量与高选择性难以兼顾。具有本征微孔结构的聚合物（PIMs）虽可提供亚纳米筛分能力，但在液态烃体系中易发生溶胀，导致孔道扩大、选择性下降；而通过致密化或后交联抑制溶胀，又会牺牲孔道连通性，从而降低通量。因此，如何在复杂有机液体中同时保持稳定孔结构与快速传输通道，是实现膜法炼油的核心挑战。
创新
近日，新加坡南洋理工大学江志伟教授团队联合英国伦敦玛丽女王大学Andrew Livingston院士团队和爱丁堡大学Neil McKeown教授团队提出“本征微孔锁定策略”，在膜形成过程中同步实现结构固定与孔道保留。通过在聚合物成膜阶段引入原位交联反应，将PIM链段在其高度扭曲、富含自由体积的构型下“锁定”，从而形成具有稳定亚纳米孔道的超薄膜结构。该策略避免了传统后处理导致的孔结构塌陷，同时有效抑制了有机溶剂诱导的溶胀。锁定后的膜既保留了高自由体积和连通微孔通道，实现快速传输，又具备良好的结构稳定性，确保分子筛分能力不被破坏。在实际测试中，该膜对合成原油表现出约10倍于现有膜的通量，并可*去除大于C15的重质烃（去除率99.8%）以及93%的含硫组分。同时，通过级联工艺，还可实现不同碳数烃类的精细分离。
意义
该工作从分子构型“冻结”的角度出发，解决了PIM膜在液态体系中溶胀与性能衰减的根本问题，为膜法原油分离提供了可行路径。更重要的是，这一策略在规模化制备中表现出良好一致性，已实现卷对卷工艺放大与模块化应用，显示出显著的工业潜力。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/XdylFxxKJRh8JZ9U25XWeA
相关新闻
