近日，我国自主研发的首套千吨级混合基质膜二氧化碳捕集中试装置顺利通过全部考核。该装置是天津大学牵头承担的国家重点研发计划项目“高性能混合基质气体分离复合膜规模化制备及应用”取得的核心成果，目前该项目已顺利完成综合绩效评价并通过验收。本次项目完成了混合基质膜碳捕集技术从实验室研发到工程化应用的关键跨越，为膜法碳捕集的产业化发展打下了牢固基础。

混合基质膜碳捕集中试装置

依托项目的技术攻关，研究团队建成了国际首套千吨级混合基质膜二氧化碳分离中试装置，装置烟道气处理量可达1000标准立方米/小时，年碳捕集规模达到1600吨。在燃煤电厂实际烟气工况下，该装置已连续稳定运行超过1000小时，分离后的二氧化碳纯度可达95%以上，充分验证了混合基质膜技术的稳定性、可靠性与工程化应用潜力。

2026年5月，专家组赴现场实地勘察了混合基质膜烟道气碳捕集中试装置，查阅装置运行记录并开展现场测试，最终一致判定装置各项运行指标均满足任务书的规定要求。在项目验收答辩环节，专家组对项目在高性能纳米填料、混合基质复合膜规模化制造以及工业膜组件开发等方向取得的一系列创新成果给予了高度评价。

专家现场验收装置运行状态

围绕混合基质膜从实验室材料走向工业化应用的目标，项目团队破解了多项核心技术难题，搭建起完整的自主技术体系。在高性能纳米填料领域，团队建立了面向二氧化碳分离的纳米填料绿色可控规模化制备方案，研发出SNW-1-PVAm、UiO-66-NH₂和UiO-66-NH₂@PVAm等一系列高性能纳米填料，为制备高性能混合基质膜提供了核心材料支撑。在规模化制膜领域，研究团队打破了纳米填料均匀分散、界面结合以及超薄分离层连续制备等技术限制，创新开发出浸涂-狭缝联合涂布工艺以及“预沉积+界面聚合”工艺，建成幅宽1米以上、年产能超20万平方米的工业化生产线，实现了混合基质膜的大规模稳定生产。在膜组件制造领域，结合混合基质膜的特性，团队开发出具备低浓差极化、低压力降、高装填密度特点的卷式膜组件制备技术，使得单支膜组件长度超过1米、有效膜面积可达30平方米以上，满足了工业应用的实际要求。和国际先进的二氧化碳分离膜相比，项目团队研发的混合基质膜在分离性能、规模化制造以及工程应用等多个方面都具备显著优势。和团队此前开发的聚合物膜相比，处理单位体积烟气所需的膜面积降低29.0%，综合能耗降低8.2%，大幅提升了膜法碳捕集的经济可行性。

目前项目已申请发明专利20项，发表学术论文42篇，搭建起覆盖材料研发、膜制备、性能评价到工程应用的完整技术体系。项目负责人表示，依托千吨级中试验证平台，该技术可广泛应用于燃煤电厂、钢铁、水泥、化工等高排放行业的烟气碳捕集，以及天然气、沼气、合成气等能源气体净化领域，拥有能耗低、运行成本低、便于模块化扩展等突出优势。

接下来，团队将进一步深化与能源、电力、化工等行业企业的合作，推动膜法二氧化碳捕集技术向万吨级、百万吨级工程应用发展，为我国实现大规模碳减排、参与全球气候治理提供中国方案。