在碳捕集技術領域，一項突破性成果為“雙碳”目標的實現注入新動力。天津大學化工學院科研團隊聯合多所國內外高校，成功攻克膜法碳捕集技術中的關鍵難題，研發出新型膜材料并實現規模化生產，相關成果發表于國際權威期刊《先進材料》。

二氧化碳的高效分離是減排鏈條中的核心環節。膜法碳捕集技術憑借能耗低、無溶劑污染、設備集成度高等優勢，成為全球科研攻關的熱點。然而，實驗室研發的高性能膜材料在向工業化應用轉化時，始終面臨一個瓶頸：填料分散體系在工業級快速涂布過程中極易失穩，導致填料團聚和界面缺陷，無法滿足大規模生產需求。

針對這一難題，研究團隊創新提出“預占位—后激活”策略，開發出具有動態穩定性的荷正電聚合物刷MOF材料。該技術通過三個維度的突破實現產業化應用：首先在材料設計上，突破傳統靜態分散思維，首次提出填料需同時具備靜態與動態穩定性，為規模化制造奠定理論基礎；其次在孔道保護方面，采用質子化胺基預先占據孔道，引導聚合物外表面接枝，再通過去質子化恢復孔道暢通，形成“先堵后疏”的獨特結構；最后構建雙重穩定機制，利用高荷正電框架與聚合物刷的靜電-空間位阻效應確保靜態穩定，通過氫鍵界面互鎖結構抵抗動態加工中的聚集力，從根本上解決失穩難題。

在技術驗證階段，研究團隊與產業界深度合作，在自主設計的工業級“卷對卷”生產線上，首次實現幅寬達一米的MOF基二氧化碳分離膜的連續穩定制造。經多工況測試，該膜在天然氣脫碳和燃燒后碳捕集場景中表現出優異性能，系統取樣顯示其可擴展性和均勻性達到工業應用標準。技術經濟評估表明，相同分離目標下，該膜所需面積較傳統膜降低一個數量級，顯著降低固定投資成本和設備占地面積。

這項突破標志著膜法碳捕集技術從實驗室創新向工業應用邁出關鍵一步。新型膜材料的規模化生產能力，為高能耗傳統工藝提供了替代方案，在工業煙道氣處理、天然氣凈化、合成氣分離等領域具有廣闊應用前景。隨著技術的持續優化，該成果有望推動氣體分離膜行業向更高效、更節能的方向發展，為全球碳減排產業鏈提供關鍵技術支撐。