現(xiàn)有和新興的液體燃料加工系統(tǒng)依賴于分離脂肪族化合物的復雜混合物，例如費托 (FT) 合成法可將一氧化碳和氫氣轉化為直鏈烷烴及烯烴副產(chǎn)物。這些混合物需通過分餾加工成燃料、化學品和潤滑劑，并進一步分離支鏈烴、直鏈烴及烯烴用于塑料和醫(yī)藥應用。相比高能耗的傳統(tǒng)蒸餾技術，基于膜的分離技術為節(jié)能純化提供了新方法，但液相下輕重烴、直鏈/支鏈烴及烯烴/石蠟的分離仍具挑戰(zhàn)。采用有機溶劑反滲透 (OSRO) 技術，可通過壓力驅動分離非水液體，利用溶解擴散模型實現(xiàn)分子吸附與滲透。然而，過度吸附可能引發(fā)膜塑化和膨脹效應，降低選擇性和性能，優(yōu)化膜材料以平衡吸附性能和滲透選擇性仍是關鍵任務。
在此，南京大學郭盛研究員聯(lián)和佐治亞理工學院Ryan Lively教授共同開發(fā)了一系列富氟聚（亞芳基胺）聚合物膜，其特征是剛性聚合物主鏈和隔離的全氟烷基側鏈。這種組合使聚合物具有抵抗碳氫化合物浸泡引起的膨脹的能力，同時又不損失基于溶液的膜制造技術。這些材料在環(huán)境溫度下表現(xiàn)出良好的液相烷烴異構體分離能力。通過一系列實驗研究了將這些聚合物膜集成到燃料和化學原料分離過程中。基于這些實驗的技術經(jīng)濟分析表明，性能最佳的膜材料可以大幅降低碳氫化合物分離的能源成本和相關碳排放（2 到 10 倍，具體取決于產(chǎn)品規(guī)格）。相關成果以“Fluorine-rich poly(arylene amine) membranes for the separation of liquid aliphatic compounds”為題發(fā)表在《Science》上，第一作者為Yi Ren，Hui Ma為共同一作。
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