大连化物所成功制备出一种“薄于蝉翼”的分子筛膜

近日，中国科学院大连化学物理研究所首次成功制备出一种由1纳米厚的纳米片构成的分子筛膜，其厚度仅为蝉翼厚度的千分之一，而常规分子筛膜的厚度则为蝉翼厚度的十倍以上。该项研究成果12月12日发表在国际顶级杂志《科学》（Science）上。

由杨维慎研究员和李砚硕研究员带领的该项研究，得到了国家自然科学基金和中国科学院重点部署项目资助。该纳米片不仅极薄，而且具有如“筛眼”般高度规整的孔道，可以精确筛分尺寸差异仅为0.04 纳米的氢气和二氧化碳分子，从而将后者有效截留。该纳米片分子筛膜的渗透通量和分离选择性远远超过了文献报道的所有氢气/二氧化碳分离膜，是文献显示唯一能达到二氧化碳燃烧前捕获应用要求的膜材料。

据了解，氢气和二氧化碳的分离是清洁能源和二氧化碳捕获中的关键步骤，利用选择性膜材料，实现二者分子水平的分离，是工业界长期以来的梦想。对于常规膜材料，均存在渗透通量和分离选择性之间此消彼长的关系。因此，如何同时提高分离膜的渗透通量和分离选择性是学术界的重要挑战。

《膜科学》杂志副主编，美国著名无机膜科学家林跃生（Y. Lin）教授评价该项研究成果是膜科学领域的一个重要进展；德国著名分子筛膜和膜催化科学家卡罗(J. Caro)教授评价该研究是分子筛膜领域的一个开创性工作；日本膜协会主席，著名微孔膜科学家都留（T. Tsuru）教授评价该项研究发展了新一代分子筛膜。

（记者 张小敏 通讯员 李砚硕）