纳米CeO₂介孔膜
3.7 nm孔径 精确分离
一种孔径分布窄、结构完整、选择性高的陶瓷膜,用于生物活性分子的精细分离。
Huanyu, Zhou · Xiaolian, Jiang · Qing, Han · 邱鸣慧 · Da, Xiaowei · 陈献富 · Fan, Yiqun
Chemical Engineering Journal 2025
具体参数
- 截留分子量
- {'zh': '4300', 'en': '4300'} Da
- 纯水通量
- {'zh': '61', 'en': '61'} L·m⁻²·h⁻¹·bar⁻¹
- 平均孔径
- {'zh': '3.7', 'en': '3.7'} nm
- 表面粗糙度
- {'zh': '3.4', 'en': '3.4'} nm
- 膜厚度
- {'zh': '380', 'en': '380'} nm
- 纤维素酶截留率
- {'zh': '100', 'en': '100'} %
- 壳寡糖透过率
- {'zh': '50', 'en': '50'} %
技术优势
孔径分布窄
超声空化使前驱体与沉淀剂在分子尺度均匀反应,残余原位离子形成双电层稳定溶胶,烧结时离子在团簇间生成CeO₂并限制颗粒长大,从而获得窄孔径分布。
结构无缺陷
通过2倍稀释溶胶、30秒涂覆,可形成380 nm厚的完整膜层,无明显缺陷,保证截留性能可靠。
一步同时截留酶与透过寡糖
膜对纤维素酶截留率100%,同时对聚合度2-5的壳寡糖透过率约50%,实现同一过程中生物大分子与小分子寡糖的精确分离。
高通量与低粗糙度
纯水通量高达61 L·m⁻²·h⁻¹·bar⁻¹,表面粗糙度仅3.4 nm,有利于降低污染并保持稳定通量。
应用场景
- 生物活性分子分离:用3.7 nm孔径在温和条件下将生物大分子与小分子分开
- 食品加工:在酶解食品原料时原位截留酶并透过活性寡糖
- 壳寡糖制备:一步获得DP 2-5壳寡糖并保留纤维素酶
- 生化传感:利用窄孔径膜过滤样品提高传感选择性