中科院大连化物所突破中空纤维炭膜技术，实现超薄皮层制备

中科院大连化物所突破中空纤维炭膜技术，实现超薄皮层制备

中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）在中空纤维炭膜研究领域取得重大突破。该所任吉中团队成功开发出一种新型制备方法，实现了超薄皮层中空纤维炭膜的制备，皮层厚度小于1微米，显著提升了气体分离性能。这一突破有望推动我国在高端膜材料领域的技术进步和发展。

中空纤维炭膜是一种具有特殊结构的分离膜材料，广泛应用于气体分离领域。然而，传统中空纤维炭膜存在皮层厚度大、分离性能不佳等问题，限制了其在工业中的应用。大连化物所的研究团队通过创新的制备工艺，成功解决了这一难题。

据研究团队介绍，他们采用了一种新型的炭化和活化工艺，精确控制了炭膜的微观结构。通过优化前驱体的选择和炭化条件，成功制备出皮层厚度小于1微米的中空纤维炭膜。这种超薄皮层结构不仅大大提高了气体透过率，还保持了优异的分离选择性。

实验结果显示，新型中空纤维炭膜在多种气体分离体系中表现出色。以氦气/氢气分离为例，在40 bar进料压力和35℃温度条件下，二元混合气体He/H2选择性达到10.5，三元混合气体He/(H2+CO2)选择性更是高达20.8。这些数据远超现有聚合物基气体分离膜的性能，展现出巨大的应用潜力。

这一突破性成果得到了业内专家的高度评价。大连化物所研究员表示：“这项研究不仅解决了传统中空纤维炭膜存在的问题，还为未来的气体分离应用提供了新的可能。我们相信，随着技术的进一步完善和产业化推进，这种新型炭膜将在多个领域展现出重要价值。”

据悉，该研究成果已发表在知名期刊《Small》上，并被列为热点话题。这一突破有望推动我国在高端膜材料领域的技术进步和发展，为实现“双碳”目标提供新的技术支撑。

中空纤维炭膜的突破性进展，不仅展示了我国在新材料领域的创新能力，也为工业气体分离提供了新的解决方案。随着技术的不断优化和应用拓展，这种新型炭膜有望在天然气提氦、二氧化碳捕集、氢气纯化等多个领域发挥重要作用，为我国的能源转型和环境保护作出贡献。