金属有机骨架材料ZIF-8的有效孔径介于丙烯和丙烷分子动力学直径之间,可实现丙烯/丙烷的分子筛分,有望突破现有膜材料渗透性和分离选择性的“trade-off”效应。为此,项目负责人率先在国际上开展了超薄致密ZIF-8膜的制备及其用于丙烯/丙烷高效分离的研究,主要学术贡献与创新点阐述如下:1)提出了耦合晶种-二次生长和水相合成ZIF-8膜的绿色制备方法,率先报道了ZIF-8膜可用于丙烯/丙烷的高效分离,引领了ZIF-8膜分离丙烯/丙烷的研究热潮(Y. Pan et al. Chem. Commun., 2011, 47, 2071, SCI他引785次);2)发展了ZIF-8膜微结构的调控方法,有效控制了ZIF-8膜的晶间缺陷产生及修复,强化了丙烯/丙烷的分离选择性,实现高质量ZIF-8膜高重复性的制备;3)探索了ZIF-8膜的放大制备规律,成功地在50 cm管状支撑体表面制备出高质量的ZIF-8膜,是目前所报道的最大的单根ZIF-8膜面积(>130 cm2),丙烯渗透性达到250 Barrer,丙烯/丙烷分离选择性高于50,完全满足耦合工艺所要求的性能指标。经济可行性研究也表明,耦合膜分离(负责人所制备的ZIF-8膜)和精馏技术分离丙烯/丙烷可较传统低温精馏技术显著降低能耗,降幅可高达~ 40%(J. Membrane Sci., 2018, 556, 321)。