5月16日，记者从中国石油大学(华东)获悉，该校孙道峰教授团队结合晶态多孔材料与高分子/氧化石墨烯材料的优势，采用氧化石墨烯辅助成膜技术、界面聚合技术和溶解加工策略，构筑了“刚柔并济”的晶态多孔复合膜，实现了氢气(H2)和二氧化碳(CO2)在常温常压下的高效分离。相比低温精馏等传统气体分离技术，这项新技术可大幅度降低分离能耗。

　　“工地上的筛网过滤沙子和石头时，大颗粒的石头会留在网上，小颗粒的沙子则会漏下去，实现沙、石分离。晶态多孔复合膜制作了一张特别的筛网，在微观上将网洞的孔径调整至0.3纳米，介于氢气(0.28纳米)和二氧化碳(0.33纳米)分子动力学直径之间，因此氢气可以透过膜而二氧化碳却不能，实现精准筛分。”研究小组成员、中国石油大学教授康子曦表示。

　　“我们新开发的晶态多孔复合膜，最高的H2/CO2的分离选择性达到100以上，即每透过100个H2分子仅有1个CO2分子透过膜层。”研究小组成员、中国石油大学副教授范卫东介绍，该系列膜材料还可以克服经典高分子膜的渗透系数选择性“此消彼长”问题，达到高H2渗透率和高CO2拦截性，实现高效率氢气纯化。

　　为提升该晶态多孔复合膜在实际氢气分离条件下的稳定性，研究团队提出强化键连作用提升晶态多孔材料水耐热性策略，利用晶体各向异性的特点，通过调控晶面取向，使表面能更低、配位键更少的稳定晶面暴露在外，从而提升金属有机框架在水热体系中的稳定性，氢气分离选择性提升了50%以上。

　　晶态多孔材料作为晶体本身是脆的，不易大面积加工制备。研究团队尝试将晶态多孔材料与其他材料复合，选取具有二维结构的氧化石墨烯作为膜基质，构筑了晶态多孔材料/氧化石墨烯柔性复合膜，解决了晶态多孔分离膜的柔性问题，使其易于加工制作而成卷式或管式等高效率的膜组件。

　　相关研究成果先后发表在《美国化学学会杂志》《德国应用化学》等期刊上。依托山东省重大科学技术创新工程，该项技术已在山东天维膜技术有限公司进行产业化开发，实现平方分米和平方米尺寸的晶态多孔材料/氧化石墨烯柔性复合膜的加工。

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