中国粉体网讯 9月2日，住友化学宣布开发了一项技术，该技术可在保持分离膜分离性能的同时，提升陶瓷分离膜（微滤膜）的透水性能。该技术使用住友化学专为分离膜开发的高性能氧化铝，增加了膜结构中贯通孔的密度，在维持分离性能的同时，大幅提升了膜的透过性能，相关研究显示其稳态透过性能达到传统膜的3倍以上。
陶瓷微滤膜因其卓越的机械强度、化学稳定性和对恶劣操作条件的耐受性，广泛应用于工业固液分离工艺，包括发酵、食品和生物技术行业的悬浮或乳液过滤。而在实际应用中，在处理悬浮液、乳液等污染物易附着于孔隙的流体时，膜的透水性能往往下降。通常，膜的性能与膜孔径大小密切相关，但在住友化学与神户大学的共同研究中发现，膜污垢和渗透性不仅受孔径大小控制，还受膜形态和孔隙结构影响。
本次研究中，住友化学对多层α-氧化铝管式膜的内部三维结构及其处理酵母悬浮液的过滤性能进行了比较。发现在平均孔径基本相同的情况下，采用住友化学开发的高功能氧化铝制备的膜，由于具有更高的贯通孔密度，透过液能够分散至更多流路中，从而减少异物向膜内部的侵入。这一结构变化可以有效降低膜内部孔道发生堵塞的可能性，同时减小异物附着带来的过滤阻力。最终，在保持与传统膜相当分离性能的情况下，高贯通孔密度膜的稳态透过性能提升至3倍以上。
这些发现同时也证实了新开发氧化铝是一种通过内部结构控制实现高透水性能的材料。对于膜制造商而言，这些发现为开发更高附加值和差异化的陶瓷分离膜提供了宝贵的见解。
该技术的机制通过与神户大学的联合研究得到了验证，研究结果于2026年8月12日在线发表在科学期刊《膜科学快报》上。
通过与神户大学的联合研究，证实了：
1）在分离膜中，即使平均孔径相近，贯通孔密度的差异也会影响透水性能以及因污染物附着和堆积导致的过滤性能恶化。
2）在贯通孔密度高的膜中，渗透流分布在更多的流路中，减少了局部负荷，从而减轻了孔隙堵塞和污染物附着。
3）提升分离膜的性能，需要超越平均孔径，将内部流路结构纳入设计考量。
4）住友化学专为分离膜开发的高性能氧化铝，凭借其自身特性，有助于增加膜结构的贯通孔密度并提升其功能性。
研究结果表明，新开发氧化铝为食品加工、生物技术、发酵、化工及废水处理等易发生污染物附着和堆积的应用领域，开发高性能分离膜提供了新的指导。
基于这些发现，住友化学将进一步推进利用氧化铝的结构控制技术，还计划加强与膜及过滤系统制造商的合作。寻求其材料解决方案在更广泛领域的应用，包括食品加工、发酵、生物技术、化工以及废水处理等，这些领域普遍存在因污染物附着和堆积导致的透水性能下降问题。
来源：
住友化学官网
膜科学快报：孔隙密度在调节α-氧化铝微滤膜过滤性能和污垢中的作用
（中国粉体网编辑整理/空青）
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