生物油作为木质纤维素生物质衍生的可再生液体燃料，在应对化石能源短缺和环境问题方面具有重要意义，但其高含水量导致的低热值问题，成为制约其商业化应用的关键瓶颈。高效脱除生物油中的水分，能显著提升其品质和利用价值。膜分离技术因能耗低、分离效率高，成为生物油脱水的优选方案，但生物油成分复杂、酸性强的特性，极易造成膜污染堵塞，导致分离性能衰减，这一难题长期困扰着相关领域的发展。

 针对生物油脱水 “膜易污染、通量衰减快” 的问题，华南理工大学樊栓狮教授团队联合大连理工大学周亮教授，开展了T型沸石膜用于生物油渗透汽化脱水的系统性研究。团队通过二次生长法在 α-Al₂O₃管状载体上制备 T 型沸石膜，利用其优异的亲水性、耐酸性以及较小的孔径结构（0.36nm×0.51nm），有效减少芳烃类有机组分的吸附污染，为生物油脱水提供了新型高效膜材料。

 图1  T型沸石膜的SEM图像：（a）表面；（b）横截面

 研究发现，T 型沸石膜对生物油中的水分具有高选择性脱除能力，但在脱水初期（前 5 小时），由于有机组分在膜孔内的强吸附作用，膜通量会从 0.58kg・m⁻²・h⁻¹ 快速下降至 0.16kg・m⁻²・h⁻¹，随后进入稳定阶段。通过热重分析证实，有机组分在膜孔内的吸附与滞留是导致膜污染的核心原因。为解决污染问题，团队开发了高温再生策略：将受污染的膜经乙醇清洗后，在 220℃下煅烧 12 小时，可有效脱附并分解孔内有机污染物，使膜通量恢复至接近新鲜膜水平。值得注意的是，该膜经 4 次污染-再生循环后，结晶结构和分离性能仍保持稳定，展现出优异的化学稳定性和重复使用性。

图2 新鲜及再生的 T 型沸石膜在生物油体系中的渗透汽化性能

 图3 T型沸石膜260℃再生后的SEM图像

 图4 不同再生次数后T型沸石膜在生物油体系中渗透稳定性

深入探究传质机理后，团队揭示了 T 型沸石膜的独特脱水路径：在生物油体系中，大部分晶内孔因有机组分吸附被堵塞，水分主要通过晶间孔渗透；而通过调控膜的晶间孔数量和尺寸，可显著提升脱水通量。这一发现为膜结构优化提供了明确方向 —— 通过定制晶间孔结构，有望进一步突破现有分离效率瓶颈。

 该研究成功开发了兼具高选择性、强抗污染性和优异再生性的 T 型沸石膜生物油脱水技术，为解决生物油高品质利用中的水分脱除难题提供了新方案。相比传统聚合物膜，T 型沸石膜的耐酸性和热稳定性更适应生物油的复杂体系；而高温再生策略则有效降低了膜分离技术的运行成本，为其工业化应用奠定了基础。

 相关研究成果“Permeation characteristics of a T-type zeolite membrane for bio-oil pervaporation dehydration”已发表于国际期刊《Microporous and Mesoporous Materials》，通讯作者为华南理工大学樊栓狮教授和大连理工大学周亮教授，研究得到国家自然科学基金和中国石油创新基金的支持。