β-CD-MOF复合膜

渗透通量提升25.8%

将β-环糊精金属有机框架引入PDMS基质，利用其羟基与疏水空腔同时增强对2-苯乙醇的溶解选择性，实现高效渗透汽化分离。

刘春波 · Ma, Zhiwei · 张新儒 · Tang, Shiyun · Zhiyang, Zhu · He, Pei · Lei, Sheng · 刘志华 · 王同华 · 王永洪 · Zhang, Shouhai

Separation and Purification Technology 2024

参数信息

渗透总通量

1186 g m⁻² h⁻¹

分离因子

21.3

渗透汽化分离指数

24076 g m⁻² h⁻¹

2-PE通量下降率（加入麦芽酚后）

15.0 %

分离因子下降率（加入麦芽酚后）

37.6 %

长期运行平均渗透总通量

1317 g m⁻² h⁻¹

长期运行分离因子

21.8

技术优势

选择性大幅提升

β-CD-MOFs的羟基和疏水空腔与2-PE形成氢键和疏水作用，提高2-PE在膜中的溶解选择性，从而将分离因子从9.3提升到21.3。

抗干扰能力强

在6000 ppm的2-PE水溶液中加入2000 ppm麦芽酚后，2-PE通量仅下降15.0%，分离因子仅下降37.6%，表明膜对2-PE具有特异性识别。

长期运行稳定

连续运行超过140小时，平均渗透总通量1317 g m⁻² h⁻¹，分离因子21.8，展现出优异的操作稳定性。

应用场景

• 天然香料分离：高选择性提取玫瑰香型2-苯乙醇，替代高能耗传统分离工艺。
• 渗透汽化膜：渗透汽化膜组件核心，实现水溶液中2-苯乙醇连续分离。
• MOF混合基质膜：β-CD-MOF填料与PDMS结合，增强对2-苯乙醇的溶解选择性。
• 疏水分离材料：利用疏水空腔优先吸附2-苯乙醇，抑制水透过，实现高效分离。