紫外脱模SAPO-34膜

H₂/CO₂选择性逾50

低温紫外脱模减少晶界缺陷，实现超高H₂/CO₂选择性，突破现有沸石膜性能上限。

李刚 · 樊栓狮 · Zijian, Zhang · Yanhong, Wang · Xuemei, Lang · 李靖

Separation and Purification Technology 2023

具体参数

H₂渗透率

{'zh': '10', 'en': '10'} mol Pa⁻¹ m⁻² s⁻¹

H₂/i-C₄H₁₀选择性

{'zh': '75', 'en': '75'}

H₂/CO₂选择性

{'zh': '50', 'en': '50'}

H₂渗透活化能

{'zh': '17', 'en': '17'} kJ mol⁻¹

H₂渗透活化能范围上限

{'zh': '23', 'en': '23'} kJ mol⁻¹

技术优势

抑制CO₂渗透

膜通道内残留的少量有机模板剂与CO₂发生强相互作用，导致CO₂渗透率反常地低于N₂和CH₄，从而获得极高的H₂/CO₂选择性。

活化能符合预期

测得的H₂渗透活化能为17–23 kJ mol⁻¹，与已报道低缺陷膜的孔径-活化能关系吻合，证实紫外脱模有效减少了晶界缺陷。

应用场景

• 氢气纯化：凭借超高H₂/CO₂选择性，可直接从重整气或合成气中提纯氢气，省去后续变压吸附步骤。
• 气体分离膜：该膜在室温下即可实现高效气体筛分，且制备无需高温煅烧，适合集成到紧凑型膜分离组件中。
• CO₂分离：CO₂与通道内残留模板剂强相互作用而被选择性阻滞，可用于从含CO₂混合气中分离或捕集CO₂。