记者今天（1月11日）从南京大学获悉，该校化学化工学院郭盛团队与美国乔治亚理工学院Ryan P. Lively教授团队联合开发了一种新型膜材料，可以实现有机烃类低能耗、高效率的分离过程，这标志着膜分离技术在可持续烃类的应用上迈出重要一步。国际顶级期刊《科学》1月9日在线发布了这一重大成果。
郭盛团队
可持续烃类是未来燃料和化工品的关键，但其高效分离纯化一直是个难题。传统液态烃类分离方法主要依赖于高能耗的蒸馏过程，随着能源价格上涨和环保要求提高，这些方法面临越来越多挑战。针对这一痛点，郭盛团队从膜材料入手，探索新的分离技术。
“我们这次的分离对象是可持续烃类，这类烃类混合物是通过人工手段利用可再生资源合成的。然而，它们至今未能大规模应用的主要原因是成本过高，其中约50%的成本来源于分离过程中的能耗和碳排放。相比之下，采用我们的膜技术进行分离具有显著优势，无需加热，将液态转化为气态，在理想状态下，其能耗能够降低一个数量级。”
郭盛（最左）
液态烃类混合物尺寸差异小，分离难度大。研究团队经过长时间的实验和探索，终于开发出了一种具有亚纳米微孔结构的新型耐溶剂膜材料。这种膜材料具有很好的亲油性，其微孔结构可以根据分子的大小和形状进行精确筛选，实现小分子的优先渗透过程。
在实验中，郭盛团队研发的膜材料在分离甲苯与三异丙基苯时表现优秀，分离性能超出了当前所有有机液态烃类分离膜的性能上限。同时，对于烯烃与烷烃的复杂混合物，该材料表现出出色的分离能力，能够通过多级分离将烯烃的纯度由60%提升至95%，并在持续运行170小时的测试中保持了稳定的分离效率。后续的经济技术分析表面，与传统蒸馏方法相比，该分类技术能够极大地降低分离过程的能耗与碳排放，凸显了该技术的行业领先地位和良好的应用前景。
郭盛表示，随着全球对可持续发展的关注加剧，此次研究的发表将为液态烃类的可持续分离提供新的思路和技术支撑。
“接下来，我们团队将致力于打造出真正工业化的产品，使之应用于实际工业场景中，加速可再生能源的推广与应用，推动绿色化工发展，为全球能源转型贡献南大智慧与力量。”郭盛说。
（来源：江苏新闻广播/刘正则 通讯员/郭安康 编辑/高若婷）
