传统陶瓷分离膜一直面临一个难题：透过性能和分离性能往往难以兼顾，而提高膜的透过性能，又容易导致分离性能下降。

近日，住友化学宣布取得新进展。公司利用自主开发的分离膜用高功能氧化铝，通过提高分离膜结构中的贯通孔密度，在维持分离性能的同时，大幅提升膜的透过性能，相关研究显示其稳态透过性能达到传统膜的3倍以上。

关键：孔道结构控制

陶瓷分离膜的性能通常与膜孔径密切相关，但住友化学与神户大学的共同研究发现，平均孔径并不是决定膜性能的唯一因素，膜内部三维孔道结构以及流体如何在其中分配，同样十分关键。

此次研究对象为具有多层结构的α-氧化铝管状膜。研究团队对膜内部三维结构与酵母悬浮液过滤性能进行了对比。

陶瓷膜表面视图

结果发现，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。

新开发具有更高贯通孔密度的膜（上）和传统具有较低贯通孔密度的膜（下）的流量对比

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。

高功能氧化铝瞄准更多分离应用

住友化学表示，将基于此次研究成果，加强与分离膜企业及设备企业的合作，并进一步拓展高功能氧化铝的应用范围。

其中，食品、生命科学等领域值得关注。在这些应用中，异物附着和沉积容易造成膜污染，并进一步导致透过性能下降，因此对具有良好抗堵塞能力和长期透过性能的陶瓷分离膜存在较高需求。

此次研究也表明，未来高性能陶瓷膜的材料开发，或将不再局限于对粒径、孔径等单一参数进行调控，而是进一步向三维孔道结构、贯通孔密度以及流体传输路径的精准控制发展。

粉体圈Coco编译