MFI沸石分子筛膜是一种可以实现分子筛分的新型膜材料，具有膜孔均一、耐高温、耐腐蚀、不溶胀等优点，是理想的膜分离材料，然而难于放大合成和高成本一直是限制沸石分离膜应用的瓶颈。美国明尼苏达大学Michael Tsapatsis教授课题组在沸石分子筛膜合成方面取得了重大突破，合成了超高选择性、高通量超薄沸石分子筛膜，为其工业化应用奠定了基础，在节能减排、资源高效转化和环境保护中将发挥重要作用。研究人员基于MFI晶体结构的沸石种子层采用自下而上的方法在硅衬底上一步法合成了高长径比、形貌高度均一的MFI沸石纳米片晶体，该方法简单易拓展。透射电镜表征结果显示，纳米片的厚度仅为5 nm，宽度却达到了几个微米，是先前文献已报道MFI沸石纳米片宽度的10倍。随后将其从硅衬底玻璃剥离得到无衬底的MFI沸石纳米片，通过简单抽滤的办法直接将其铺到多孔硅纤维（SSF）载体上制备了MFI沸石分子筛膜。该膜可实现二甲苯异构体的高效分离，在150℃温度下，其二甲苯异构体的渗透率达到了0.56×10−6mol Pa−1 m−2 s−1，分离系数达到了2000，其分离性能是目前已报道的MFI沸石分子筛膜的最佳值。此外，经过5周的测试后，其二甲苯异构体的渗透率和分离系数分别维持在0.35× 10−6mol Pa−1 m−2 s−1和1200，表现出优秀的性能稳定性。该项研究开发了一种全新的超高选择性MFI沸石分子筛膜制备方法，该方法突破了分子筛膜的放大合成、制备成本高的限制，对于推动分子筛膜商业化应用具有重要意义。相关研究成果发表在《Nature》 。
