二甲苯异构体的分离在化学工业中至关重要，但由于其相似的结构和重叠的理化性质，仍然具有挑战性。尽管使用沸石 MFI、氧化石墨烯和金属有机骨架的膜分离已针对该应用进行了深入研究，但其性能仍受到众所周知的滤液渗透率与膜厚度成反比的严重限制。

近日，南京航空航天大学Hu Qiu，Wanlin Guo设计一种 ZNT 阵列膜，它可以潜在地克服二甲苯异构体分离中滤液渗透性和膜强度之间的权衡。

文章要点

1）MD模拟表明，二甲苯和邻二甲苯主要通过ZNT内壁上的纳米孔入口进行筛分，导致对/邻二甲苯选择性在23−33范围内。

2）根据 MD 模拟和理论计算估计，对二甲苯渗透性明显高于传统膜。此外，过滤效率随膜厚度增加而提高。ZNT膜的另一个显著特点是其出色的过滤性能在室温下就能实现，远低于以前的膜所需的温度。

3）这些优点使 ZNT 膜成为二甲苯异构体分离非常有前途的候选材料。此外研究人员还预计，只要通过调整沸石的Si/Al比或定制的功能化来合理调整ZNT孔的选择性，这样的膜设计可能有利于其他分离应用。

参考文献

Chun Shen, et al, Exceptionally Fast Separation of Xylene Isomers with Zeolitic Nanotube Array Membranes, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01436

https://doi.org/10.1021/jacs.4c01436