水性共沸物的脫水在化學工業中的原料化學精煉廠和溶劑回收中至關重要且普遍,但被認為是最耗能的工藝之一。使用結晶分子篩膜的滲透蒸發提供了一種節能的解決方案,但滲透蒸發的熱和機械風險產生的應力負荷最有可能導致膜破裂,這大大降低了膜在實際應用中的可靠性。
在此,中科院大連化物所Weishen Yang,Yujie Ban提出在分離前使用原位形成的納米粒子以風險響應的方式自適應修復膜中的應力誘導動態裂紋 (AHSDC)。
文章要點
1)一旦膜中形成裂縫,這些納米粒子就會自然填充裂縫間隙,形成自適應修復區。
2)在不損失脫水能力的情況下,AHSDC 后膜的分離耐久性至少提高了兩個數量級。
3)該膜還表現出對工業級共沸物的耐受性,這體現了工業多源性質和復雜性。
參考文獻
Yuecheng Wang, et al, Adaptive healing of stress-induced dynamic cracks in a metal-organic framework membrane using nanoparticles, Sci. Adv. 10, eado7331 (2024)
DOI: 10.1126/sciadv.ado7331
https://www.science.org on August 06, 2024