上一個視頻我們在聊CCUS時提到，氣體分離的方法主要分為吸附法和膜法，BSD-MAB為吸附法氣體分離評價裝置，而BSD-MAB&M為“吸附法+膜法”氣體分離評價裝置。（相關閱讀 CCUS技術 | 碳捕集/利用/封存 | 研究表征方法分享）

吸附法，大家比較熟悉，像GC氣相色譜，就是一個最常見的吸附法分離裝置，混合氣體經過色譜柱或穿透柱，在柱端出口各個組分得到分離。 而“膜法”，對其熟悉的科研人員并不多，我們來聊一下“膜法”氣體分離的核心關鍵“氣體分離膜”。 

我們先認識一下氣體分離膜，對其有個直觀感受。這兩種實驗室大家常用到的氣體管路，就是可以認為是氣體分離膜。

我們先認識一下氣體分離膜，對其有個直觀感受。這兩種實驗室大家常用到的氣體管路，就是可以認為是氣體分離膜。 

PU管，這種管路可以選擇性的讓空氣中的水蒸氣透過，而氮氧無法通過，即使管路內部是高壓的高純氣體，空氣中的水蒸氣也可以源源不斷的透過管壁進入管路內部，而造成高純氣體被污染，是不是很神奇？ 

聚四氟乙烯管，這種管路可以讓氫氣透過，管路內即使氫氣壓力低于大氣壓，氫氣也可以源源不斷的滲透到大氣，發生氫泄漏。 

以上兩種情況都屬于特定氣體的滲透現象，注意不是漏氣，而這種現象，也造成了實驗室自搭裝置容易出現氣體不純的重要原因，在氣體性質不確定時，建議使用不銹鋼管。

我們說回氣體分離膜。

通過以上兩個例子，讓我們了解到這種“反向壓力下”的氣體流動，其實就是膜法氣體分離現象。 

那么，膜法氣體分離的機理是什么呢？ 

即在分壓差或濃度差驅動下的氣體滲透。 

大家注意是“分壓差”或“濃度差”，而不是“總壓差”，這也就是為什么氣體會選擇性“反壓力流動”，也就是說，氣體分離的核心機理不是日常見到的在氣壓力差下的氣體流動，而是在分壓差或濃度差下  的氣體滲透。

那么了解了該機理，假如我們是氣體分離膜的研發設計人員，如果讓我們來開發設計氣體分離膜，我們該注意什么呢？ 

如果說我們需要在施加一定的總壓力，通過增加分壓差或濃度差來提高氣體分離效率，就需要氣體分離膜具有一定的強度，那么我們則可以將滲透分離層負載在支撐層上，即我們需要支撐層。 

另外，增大氣壓差會增加能耗，另外對分離膜的強度要求較高，那么，還有一種增加分離效率的方法，可以避免這兩個問題，那就是設計增加選擇性吸附富集層。 通過多孔材料的選擇性吸附，增大膜高濃度側待分離組分的濃度，大幅增加膜兩側的濃度差，從而大幅提升分離效率。 

以上就是氣體分離膜受關注度較高的復合膜的核心的三層結構。到這里，我們就對氣體分離膜有了一個基礎的了解。 

那么以上三層結構的分析測試評價相關的儀器有哪些？ “吸附富集層”性能的表征包括吸附容量（BSD-660M）、吸附動力學性能（BSD-VVS&DVS）、選擇吸附性能（BSD-MAB）等；“滲透分離層”性能的表征包括氣體分離膜選擇性、滲透壓、滲透速率等（BSD-MAB&M）；“支撐層”性能的表征包括通孔孔徑（BSD-PB）、氣體通量及氣體滲透率等。 

希望該內容能夠給各科研人員提供參考，如果有關心的問題或話題，可以留言討論，歡迎交流，批評指正。