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  氫氣作為未來清潔能源的關鍵組成部分，其分離和純化技術尤為重要。然而，傳統的氫氣分離方法，如變壓吸附和低溫蒸餾，往往面臨著能耗高、復雜性大的挑戰。相較之下，基于膜的分離方法因其低能耗、簡單操作等優勢，逐漸成為熱點研究方向。然而，目前傳統膜材料在氫氣分離中存在透過性與選擇性之間的固有權衡，如何同時提升這兩項關鍵性能指標成為行業面臨的重要難題。

圖1 氫氣溢流機制示意圖

  ZIF-67凝膠作為功能性骨架材料，為鈀納米顆粒提供了良好的分布環境，不僅避免了納米顆粒的聚集現象，還保留了高比表面積和均勻的孔道結構。通過與PIM-1基質結合，制備了Pd@ZIF-67 gel/PIM-1混合基質膜，并通過透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）等多種表征手段（圖2、圖3），確認了該膜結構中的鈀顆粒均勻分布，形成了有效的氫氣傳輸通道。

圖3：混合基質膜橫截面及Pd元素分布

  他們的研究成果表明，通過將鈀功能化ZIF-67凝膠與PIM-1基質相結合，并利用氫氣溢流機制，可以顯著提升混合基質膜的氫氣分離性能，為下一代氫氣分離膜材料的開發提供了創新性的設計思路和技術路徑。這種創新型材料的潛力不僅限于氫氣分離，在其他氣體分離或催化領域也同樣值得進一步探索。希望該工作能夠推動Pd@ZIF-67凝膠/PIM-1混合基質膜在工業氫氣分離領域的實際應用，為實現清潔能源的高效利用貢獻力量。

  注：歡迎開展合作研究，有意者請來信郵箱（shaofeiwang@hnu.edu.cn）。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202417186