二氧化碳催化转化是实现碳捕集、利用与封存（CCUS）和“双碳”战略目标的重要技术途径。然而，由于二氧化碳分子化学性质稳定，传统催化反应普遍受到热力学平衡限制，导致反应转化率较低，目标产物选择性有限。我校重质油全国重点实验室、化学化工学院郭海玲教授团队系统总结了分子筛膜反应器（Zeolite Membrane Reactors，ZMRs）在二氧化碳催化转化领域的最新研究进展，全面分析了该领域面临的关键科学问题和技术挑战，并展望了未来发展方向，为二氧化碳资源化利用及绿色低碳化工技术的发展提供了重要参考。
相关成果以“Zeolite membrane reactors for efficient catalytic conversion of CO2 into high-value chemicals”为题发表在National Science Review上，中国石油大学（华东）为第一通讯单位。博士研究生于鹏瑶为论文第一作者，我校九三学社社员郭海玲教授，武汉理工大学陈丽华教授、苏宝连教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助。
分子筛膜反应器通过将催化反应与膜分离过程高度耦合，能够在反应过程中实现目标产物或副产物的原位分离，有效突破热力学平衡限制，提高反应转化率和产物选择性，在甲醇、二甲醚、碳酸二甲酯等高附加值化学品绿色合成领域展现出广阔应用前景。
论文围绕分子筛膜反应器强化二氧化碳催化转化这一主题，系统梳理了近年来国内外相关研究进展，重点总结了典型分子筛膜的结构特点、分离性能及其在不同反应体系中的应用优势，深入分析了膜材料设计、催化剂-膜协同作用机制、膜反应器构型优化及传质强化策略等关键科学问题，同时对二氧化碳催化制甲醇、二甲醚、碳酸二甲酯等典型反应体系进行了全面归纳和比较，并针对膜稳定性、膜密封、规模化制备及工业放大等关键技术瓶颈进行了分析。
论文指出，高性能分子筛膜材料设计、膜-催化剂一体化构筑、反应-分离协同强化及多尺度传递过程调控将是未来分子筛膜反应器发展的重要方向。随着人工智能辅助材料设计、先进制造技术及数字化反应器设计的发展，分子筛膜反应器有望进一步推动二氧化碳高效资源化利用，为绿色化工、能源转型及碳中和目标实现提供新的技术支撑。