在较高温度下氢同位素分离的突破

在材料科学领域的一项重大进展中，一种新型铜基沸石咪唑酯骨架（Cu-ZIF-gis）展示了在120 K（-153°C）下将氘（D2）与氢（H2）分离的卓越能力。该温度超过了天然气的液化点，为大规模工业应用打开了大门，并有可能利用现有的液化天然气基础设施来实现经济的D2生产。 该研究由包括UNIST、崇实大学、亥姆霍兹柏林中心和TUM的MLZ在内的合作团队于2025年3月19日宣布，解决了对氘日益增长的需求，氘对于半导体、显示设备和聚变燃料至关重要。传统的20 K（-253°C）低温蒸馏方法耗能高。Cu-ZIF-gis骨架由于其晶格膨胀，在较高温度下保持其有效性，从而促进了通过量子筛分的气体通过和分离。 原位X射线衍射（XRD）和准弹性中子散射（QENS）实验证实了晶格膨胀和同位素扩散率的差异。热脱附光谱（TDS）表明D2分离稳定。研究人员强调，与传统方法相比，该材料的能耗更低，分离效率更高，为可持续的同位素分离技术铺平了道路。