我国学者在芳烃/烷烃分离膜领域取得进展

　　

图 OMP膜(A)结构及芳烃分子传递机制；(B,C) 微观形貌；(D) 芳烃/烷烃分离性能；(E) 两级膜串联分离工艺及(F) 石脑油模拟料液的分离性能

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22125801、22478012）资助下，北京工业大学材料科学与工程学院的安全福与王乃鑫团队，在芳烃/烷烃分离膜领域取得重要研究进展。相关成果以“取向单层多面体芳烃/烷烃分离膜（Aromatic-aliphatic hydrocarbon separation with oriented monolayer polyhedral membrane）”为题，2024年11月29日在线发表于《科学》（Science）。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq5577。

　　节能减碳是石化行业的重要发展方向。轻烃是石脑油蒸汽裂解的关键产物，其中芳烃与烷烃的高效分离，不仅能显著降低能耗，还能获取高价值的芳烃。然而，芳烃与烷烃（如苯与环己烷、甲苯与正庚烷）分子尺寸和物理化学性质相似，其分离极具挑战。

　　据此，上述团队提出纳米基元构筑膜的新思路，基于芳烃快速传输的设计思想，创建了纳米多面体颗粒基元，制备颗粒高密度取向排列的单层多面体膜（Oriented Monolayer Polyhedral, OMP膜），展现出对芳烃的高选择性。通过调控单层多面体在支撑体表面的覆盖率，优化两级膜串联分离工艺，分离石脑油模拟料液中的芳烃，从15 wt%提升至97.5 wt%，实现了芳烃/烷烃的高效分离。该研究为高性能膜的设计提供了借鉴。