生物乙醇高效分离/脱水过程的新材料设计与系统优化

通过充分考察分子筛膜的生长过程与关键因素作用机制，利用载体表面改性、膜层表面等离子体处理与化学修饰手段，结合创新性的模板剂低温脱除技术，实现高选择性且择优取向分子筛膜与整体式分子筛吸附材料的可控制备。相关的研究结果构成了本申请项目的主要特色，具有明显的创新性和重要的应用价值。将高度疏水且择优取向的分子筛膜应用于低浓度乙醇水溶液的渗透汽化分离过程，结合后续的分子筛膜或整体式分子筛吸附材料的脱水过程，通过全流程的模拟计算与系统优化，大幅度降低纤维素乙醇分离/脱水过程的能耗，对纤维素乙醇产业化目标的实现具有重要意义。醇水混合物与分子筛膜之间的相互作用、醇、水分子在分子筛微孔中的渗透过程与表面作用机制、固体界面以及空间结构对分离过程的影响等方面的研究结果对深入认识分子筛膜层微结构与选择性渗透汽化的关系，强化膜分离过程都具有普遍意义。

通过充分考察分子筛膜的生长过程与关键因素作用机制，利用载体表面改性、膜层表面等离子体处理与化学修饰手段，结合创新性的模板剂低温脱除技术，实现了高选择性且择优取向分子筛膜与整体式分子筛吸附材料的可控制备。相关的研究结果构成了本申请项目的主要特色，具有明显的创新性和重要的应用价值。将高度疏水且择优取向的分子筛膜应用于低浓度乙醇水溶液的渗透汽化分离过程，结合后续的分子筛膜或整体式分子筛吸附材料的脱水过程，通过全流程的模拟计算与系统优化，大幅度降低纤维素乙醇分离/脱水过程的能耗，对纤维素乙醇产业化目标的实现具有重要意义。醇水混合物与分子筛膜之间的相互作用、醇、水分子在分子筛微孔中的渗透过程与表面作用机制、固体界面以及空间结构对分离过程的影响等方面的研究结果对深入认识分子筛膜层微结构与选择性渗透汽化的关系，强化膜分离过程都具有普遍意义。