（元琛科技）2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第75屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論上，提出了“碳達(dá)峰、碳中和”兩步走目標(biāo)，即CO2排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，CO2排放強(qiáng)度較2005年下降65%以上，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
膜技術(shù)是一種新型高效分離技術(shù)，具有節(jié)約能耗和環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，已成為解決人類面臨的能源、水資源、環(huán)境等領(lǐng)域重大問題的共性關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，其中：沸石分子篩膜具有規(guī)則的微孔結(jié)構(gòu)（<1nm），能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)分子水平的高效分離，在溶劑提純、氣體分離等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
分子篩膜是利用分子篩晶體交互生長(zhǎng)而形成的一種連續(xù)性薄膜，有效孔徑由分子篩本征孔道結(jié)構(gòu)決定，具有孔徑尺寸和表面化學(xué)性質(zhì)可調(diào)、熱化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等突出優(yōu)勢(shì)，是苛刻環(huán)境中小分子間精密分離的理想膜材料，部分分子篩結(jié)構(gòu)如下圖所示，分子篩膜分離技術(shù)利用原料中各組分在膜孔道中的選擇性吸附-擴(kuò)散或篩分特性的差異實(shí)現(xiàn)組分間的高效分離，因此分子篩膜技術(shù)可以應(yīng)用于煙道氣CO2的捕集。
目前CO2的捕集主要采用胺吸收法，研究發(fā)現(xiàn)：膜分離技術(shù)用于碳捕集所需能耗比胺吸收法低，如下圖所示，因此膜分離技術(shù)在CO2捕集領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。同時(shí)，提高膜滲透性有利于降低碳捕集所需經(jīng)濟(jì)成本；而膜選擇性對(duì)碳捕集所需的經(jīng)濟(jì)成本具有直接的影響，固定二級(jí)膜的選擇性和滲透性，降低一級(jí)膜的選擇性會(huì)顯著減少總的膜面積，進(jìn)而將碳捕集所需經(jīng)濟(jì)成本降得更低；如固定一級(jí)膜的選擇性和滲透性，可以提高選擇性并保持適當(dāng)滲透性的同時(shí)通過降低總膜面積將碳捕集所需經(jīng)濟(jì)成本降低。因此，為了降低CO2捕集成本，第一級(jí)膜應(yīng)具有高CO2 滲透率和低選擇性，第二級(jí)膜則應(yīng)保持高選擇性以及適當(dāng)?shù)腃O2滲透率。
分子篩膜具有良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性和分離性能，在小分子分離方面應(yīng)用前景廣闊，能夠?yàn)槲覈茉崔D(zhuǎn)型和“雙碳目標(biāo)”的早日實(shí)現(xiàn)提供重要的技術(shù)支撐。（元琛科技）
