ZIF-8@芳纶纳米纤维/PDMS混合基质膜

通量提高1.4倍

通过预成型三维互联凝胶骨架，使MOF在膜内沿长程连续分布，突破传统物理混合导致的粒子团聚和界面缺陷，实现渗透通量与分离因子的同步大幅提升。

Lu, Li · Li, Yuzhen · 闫业海 · Huifang, Wang · Peng, Li · 崔健 · Golub, Nataliia · 高爱林 · 赵帅 · 张广法

Journal of Membrane Science 2025

具体参数

总通量

{'zh': '935', 'en': '935'} g m⁻² h⁻¹

分离因子

{'zh': '19.6', 'en': '19.6'}

ZIF-8负载量

{'zh': '4.9', 'en': '4.9'} wt%

技术优势

超低负载即高性能

仅4.9 wt%的ZIF-8负载量即可实现总通量935 g m⁻² h⁻¹和分离因子19.6，远优于物理共混膜。

三维连续MOF通路

预成型气凝胶骨架使ZIF-8形成长程准连续的三维分布，构建了贯穿整个膜的高效分子通道，避免团聚和界面缺陷。

优化膜性能突出

优化后的Z@A/P4膜在1.5 wt%正丁醇水溶液中，总通量达到935 g m⁻² h⁻¹，分离因子19.6。

应用场景

• 生物丁醇渗透蒸发回收：用该膜从稀发酵液中高效回收正丁醇，替代高能耗蒸馏。
• MOF混合基质膜：提供MOF连续分布的新制备策略，解决团聚和界面缺陷。
• 芳纶纳米纤维膜：利用芳纶纳米纤维构建三维凝胶骨架，作为MOF载体。
• 醇水分离膜：针对醇水体系，通过连续MOF相提升醇选择性。