近日，我所节能与环境研究部膜材料工程研究组（DNL0906）任吉中研究员团队在中空纤维炭分子筛膜（中空纤维炭膜）方面取得新进展。
炭膜由聚合物前驱体在惰性环境中经过高温热解而成，具有优异的耐热和耐化学腐蚀的性能，以及丰富的超微孔结构，在气体分离方面具有非常大的应用潜力。中空纤维膜前躯体在高温炭化过程中，其多孔支撑层容易塌陷，最终导致分离层厚度较大（15-50微米），增加了气体分子的传质阻力，因此，如何降低分离层厚度是发展高性能中空纤维炭膜的关键。
本工作中，团队在已有工作基础上（J. Membrane. Sci.，2020；Sep. Purif. Technol.，2020），另辟蹊径，提出了一种新颖有效的制备超薄皮层中空纤维炭膜的方法，即利用高气体通量的多孔中空纤维膜作为前驱体调控炭膜结构，可以将皮层厚度减小到1微米以下，进而降低气体分子传质阻力，提升H2/CH4和H2/N2分离性能。
相关研究成果以“Carbon Molecular Sieve Membranes with Ultra-Thin Selective Skin Layer by Pyrolysis of Porous Hollow Fibers”为题，发表在Small上，同时被选入Hot Topic（Carbon, Graphite, and Graphene）。该工作第一作者为DNL0906组盛鲁杰博士。上述工作得到国家重点研发计划等项目的支持。（文/图 盛鲁杰）
