掺杂MOF/有机硅复合膜

高温氢分离提效

传统有机硅膜分离选择性受限，掺入ZIF-7纳米晶后通过刚性聚酰亚胺稳定框架，在保持高渗透率的同时显著提升高温下H₂/CO₂选择性。

Tong, Wang · Shufeng, Wu · Yuanyan, Liu · 漆虹

International Journal of Hydrogen Energy 2025

参数信息

氢气渗透率

2.34×10^-6 mol m−2 s−1 Pa−1

H₂/CO₂选择性

5.54

H₂/N₂选择性

25.2

技术优势

选择性与渗透率兼得

引入刚性聚酰亚胺稳定ZIF-7框架，在保持高H₂渗透率的同时将H₂/CO₂选择性提升至5.54，突破传统有机硅膜的限制。

高温下稳定工作

该膜在200 °C下仍保持高渗透率和选择性，且有机硅本身具有稳健的水热稳定性，适用于预燃烧CO₂捕集的高温环境。

抑制ZIF-7相变

聚酰亚胺的刚性结构有效保护ZIF-7晶体框架，避免溶剂脱除过程中发生相变，维持膜的结构完整性。

应用场景

• 氢气纯化：高温下高效分离H₂/CO₂，提升氢气纯度。
• 高温气体分离：在200 °C保持高通量和选择性，可直接用于高温工艺气分离。
• CO₂捕集：用于预燃烧CO₂捕集，从合成气中分离H₂并富集CO₂。
• 燃料电池供氢：提供高纯氢，满足燃料电池对氢源杂质的要求。