目前，膜分離技術在水處理、環境治理等領域是被廣泛應用的重要共性技術之一，為了實現有機溶劑/水及鹽/水的高效分離，發展高性能微孔分離膜是亟需解決的問題。近年來，有機-無機雜化硅微孔材料因其具有優異的分子篩分性能和結構穩定性受到廣泛關注，但目前有機-無機雜化硅微孔膜通常采用浸涂、擦涂等方式涂覆，面臨著難以可控制備和規模化生產的挑戰，同時針對不同分離體系，缺乏簡單有效的膜結構精密調節技術，難以實現應用過程中膜的高性能化。

圍繞上述關鍵共性問題，我校石油化工學院鐘璟教授團隊開發了超聲霧化熱噴涂技術，利用超聲波將硅溶膠霧化成高質量的均勻細小液滴，通過載氣輸送到無機陶瓷撐體上，有效減少硅溶膠內滲現象，成功制備出超薄無缺陷有機-無機雜化硅微孔膜；通過對超聲波噴涂高度和噴頭結構等關鍵參數的優化設計，實現了對膜完整性和均一性的精準控制（圖1）。

圖1. 超聲霧化熱噴涂技術及效果

基于雜化硅結構中的羥基和橋聯基團的反應特性，研究團隊發明了鹽酸蒸汽和臭氧水溶液孔道改性技術，實現了膜有效孔徑的原位微縮和微擴（圖2）,顯著提高了溶劑回收和鹽水分離應用中膜的選擇性和滲透通量。

圖2. 鹽酸蒸汽和臭氧水溶液膜孔道改性技術及效果

近日，依托該項技術成果的“有機-無機雜化硅微孔膜制備關鍵技術及應用”項目獲評2022年度中國石油和化學工業聯合會科技進步一等獎，該項目實現了超薄無缺陷有機-無機雜化硅微孔膜的可控制備，形成了具有自主知識產權的高性能有機-無機雜化硅微孔膜制備關鍵技術。目前，此項目技術在中石化南京化工研究院、南京揚子石油化工設計工程有限公司等多家企業推廣應用，解決了石油化工及環保等行業溶劑資源化利用難、邊遠軍區和鄉村吃水難等問題，經濟與社會效益顯著。

本次獲獎項目由常州大學牽頭、江蘇美淼環保科技有限公司和中石化南京化工研究院有限公司參與完成。（通訊員/曹婧妤 審核/管春英 宋國強 編輯/孫悅）