本报讯（通讯员杨芳记者葛思佳）3月30日，记者从南京工业大学获悉，该校教授顾学红、王学瑞团队研发出“胚胎沸石介导缝合成膜”新策略，成功制备出可规模化的高性能沸石分子筛膜。研究成果近日发表于《自然·通讯》，为工业气体分离装上了“精准筛选器”。

天然气里混了二氧化碳，不仅烧起来不顶用，还会腐蚀管道；石油炼化中，那些化学组成一样、仅空间结构不同的“分子双胞胎”，更是难以高效分离。实现新型分离材料的规模化制备，降低气

体分离的能耗，一直是能源化工行业的老大难。

沸石分子筛膜，本质上是一款亚纳米级“气体分子筛”，表面布满超小细孔，只让特定尺寸的分子通过，从而实现精准分离。“但传统沸石分子筛膜制备存在两大痛点。”共同通讯作者顾学红介绍，一是膜层太厚，气体分子穿过膜的阻力大、跑得慢；二是从实验室规格膜样品放大到工业规格膜产品，容易出现缺陷，导致分离效果大打折扣。

为此，团队耗时五年，提出“胚胎沸石介导缝合成膜”新策略，精准破解这两大难题。“传统膜层内缝隙的消除，就像在石子路上铺沥青；而新策略就像拿一根‘针线’，把沸石分子筛晶体从原子层面实现精准‘缝合’，形成‘无缝衔接’的分离膜。”论文第一作者游乐凯博士介绍。

具体来说，该策略先做出短程有序的“胚胎沸石”作为反应中间体，再通过缩合反应，把沸石分子筛晶体缝成连续致密的沸石分子筛膜，精准控制膜层厚度与初始晶种层厚度相当。

基于这一策略，团队取得了三大突破。论文共同通讯作者王学瑞介绍，一是膜层更薄，沸石分子筛膜厚度降至560纳米，有效降低了气体穿透的阻力。二是更准，二氧化碳与甲烷分离选择性高达158，即透过300个分子中甲烷分子数量还不到2个，筛选气体分子的精准度高了。三是更大更通用，成功制备出40厘米长、102根中空纤维分子筛膜组成的0.5平方米膜组件，实现从实验室样品到工业级组件的跨越；且该策略在国际沸石协会收录的三种不同拓扑结构的沸石分子筛中均适用，普适性良好。

顾学红表示，这项成果为沸石分子筛膜在天然气提氦、天然气（沼气）脱碳、同分异构体分离等工业气体分离领域的实际应用，提供了可行的技术路径。目前团队正在推进技术进一步放大，以实现其在工业现场更广泛应用。

2026年4月3日《江苏科技报》：https://jskjb.skzb.org.cn/xpaper/appnews/147685/161995/183646-1.shtml