近日，环境学院贠延滨教授课题组在碳减排方向取得研究成果，研究论文“Highly performance polybenzimidazole/zirconia composite membrane with loosened chain packing for anion exchange membrane water electrolysis and electrochemical CO2 reduction”发表于工程化学类一区TOP期刊《Separation and Purification Technology》（IF=8.2）。

随着全球气候变化的升级、能源转型的需要以及绿色经济发展势头的增长，实现碳中和和碳峰值已成为长期可持续发展的战略必要性。为了追求低碳目标，各种低碳电化学技术引起了广泛关注。膜电极（MEA）电解槽（又称零间隙电解槽）因其优化的电池结构，在碱性电解水制氢与二氧化碳转化领域展现出广泛的应用潜力。

在这项研究中，我们发现了一种凝胶状态的复合膜，提高了离子交换膜对于OH-的传导性能。相比于传统的致密膜，该凝胶态膜的结构更松散，能够吸附更多的KOH，离子传输通道增加，其对于OH-离子的传导率为传统致密膜的13倍。其次，改善了制膜方法，采用预蒸发和预膨胀法相结合，制备了一面致密一面粗糙的凝胶态膜，其致密皮层的存在使得膜具有低气体渗透。最后，加入氧化锆纳米颗粒赋予OPBI/ZrO2复合膜优异的耐碱稳定性。将OPBI/ZrO2复合膜应用于碱性电解水电解槽(AEMWE)中。在2V电压下，电解槽的电流密度可达到1130.26 mA cm-2，保持其功能超过1000小时。在电化学二氧化碳还原（CO2RR）体系中，在41小时内FEco＞90%。这些发现为在新能源领域开发高性能和高稳定的阴离子交换膜提供了有价值的见解。

新濠天地赌博|北京林业大学环境学院贠延滨教授为通讯作者，论文第一作者为学院硕士研究生李心宇，新濠天地赌博|北京林业大学为第一完成单位。本研究得到了国家重点研发计划（2023YFB4006202）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.131675