我国高分子材料技术取得新进展 广工大新型吸附分离膜专利攻克乙腈纯化难题

化工与医药行业对高纯度有机溶剂的需求不断增长,乙腈等溶剂广泛应用于反应、萃取、分析检测等环节;但实际生产中,乙腈常与噁唑等有机物混合,分离纯化面临高能耗、长流程、高成本的难题。同时,溶剂回收效率与处理水平直接影响企业的减排与安全生产。如何在保证纯度的前提下实现低能耗、高选择性的分离,是绿色化工的关键课题。 传统分离主要依靠精馏,但对沸点接近或相互作用强的混合物,往往需要多塔串联、高回流比、大蒸汽消耗,设备占地与运维成本随之上升。现有吸附材料在选择性、耐溶剂性、稳定性和循环使用各上存不足,部分材料在强极性溶剂中易发生结构变化,导致吸附容量下降;部分材料选择性不够,难以在复杂混合物中高效分离。开发新型分离材料成为推动工艺变革的重要方向。 国家知识产权局信息显示,广东工业大学近日获得"一种共价三嗪骨架吸附分离膜及其制备方法与分离纯化乙腈-噁唑的方法"专利授权,授权公告号为CN119019680B,申请日期为2024年8月。该技术基于共价三嗪骨架(CTF)材料构筑吸附分离膜,用于乙腈-噁唑体系的分离纯化,反映了高校科研团队在高分子多孔材料、膜分离与过程强化方向的探索成果。 共价三嗪骨架材料具有结构稳定、孔道可调、比表面积高等特点。与膜分离技术结合,有望在溶剂体系中实现"吸附—筛分—解吸"的协同作用,提升分离选择性与效率,通过循环再生降低材料与运行成本。对企业而言,工程化应用后可在溶剂回收与精制环节减少蒸汽消耗与碳排放,降低"三废"处置压力;对环保治理而言,若材料在复杂有机体系中表现良好,也可拓展至含溶剂废液的减量化与资源化利用。 专利授权标志着关键技术方案获得法律确认,但从实验室走向产业化仍需多个环节。业内关注三上工作:一是开展系统的工况验证与寿命评估,包括长期循环下的通量、选择性与抗污染能力,确保连续运行的稳定性;二是推进放大制备与质量控制,解决批量生产中的成本、质量与安全问题;三是完善与现有工艺的耦合方案,通过与精馏、萃取等单元过程组合,实现整体能效最优与经济可行性。 随着"双碳"目标推进,化工行业对节能降耗、清洁生产的要求将持续提高。膜分离与新型多孔材料在溶剂回收、高纯化学品制备、精细化工过程强化等领域具有广阔前景。涉及的技术发展也将更加强调全生命周期评估与安全合规,既要关注分离效率,也要评估材料制备的绿色性、溶剂体系的安全边界,以及规模化运行的环保与健康风险。通过产学研协同、标准体系建设和示范工程,新材料有望在更大范围内转化为生产力。

一项专利的诞生,反映的是高校在某一技术方向上的持续积累;共价三嗪骨架吸附分离膜的问世,是我国功能性高分子材料自主创新中的一块拼图。正是这样一块块拼图的不断填入,才使绿色化工与可持续制造的目标从愿景逐步走向现实。科研的价值最终要在产业中生根,在社会需求中开花。