超重力堆积混合基质膜

低负载高选择性

通过超重力驱动填料空间连续堆积，在低MOF负载下大幅提升CO₂渗透性与选择性。

Guang-Chang, Xu · Chuang-wei, Gu · Xue, Yuren · Liang, Hongqing · Yang, Hao-Cheng · 张超 · Lü, Chaofeng · Yun-Min, Chen · 徐志康

Journal of Membrane Science 2026

参数信息

CO₂渗透性（Pebax膜）

155.2 Barrer

CO₂/N₂选择性（Pebax膜）

88.0

CO₂渗透性（PIM-1膜）

3925.3 Barrer

CO₂/N₂选择性（PIM-1膜）

43.5

技术优势

低负载高选择性

在低 ZIF-8 负载下实现高选择性，减少填料用量同时保持高性能。

打破 Robeson 上限

PIM-1 基膜 CO₂渗透性与选择性逼近甚至超过 2019 Robeson 上限，突破渗透性-选择性权衡。

表面连续堆积

超重力驱动 MOF 填料快速迁移并组装成连续堆积态，形成从表面到体相的聚集层，强化表面 CO₂吸收并提升扩散。

通用平台策略

SSPE 策略适用于多种聚合物/MOF 体系，已成功制备 Pebax/ZIF-8、Pebax/CAU-1 和 PIM-1/ZIF-8 三种膜。

应用场景

• 气体分离膜：用于CO₂/N₂等混合气高效分离，替代传统聚合物膜。
• 碳捕集与封存：从烟道气等低浓度源捕集CO₂，实现低成本碳捕集。
• 聚合物复合膜：突破渗透性-选择性上限，提升复合膜分离性能。
• CO₂分离：在低MOF负载下实现高选择性CO₂分离，减少材料成本。