Lego-lignende samling af zeolitiske membraner forbedrer kulstoffangsten

Zeolitter er porøse mineraler, der både forekommer naturligt, men som også syntetiseres kunstigt. Fordi de er stabile og holdbare, zeolitter bruges til kemisk katalyse, rensning af gasser og væsker, og endda i medicinske applikationer såsom medicinafgivelse og blodkoagulationspulvere, f.eks. de QuickClot traumebandager, der bruges i det amerikanske militær.

Zeolitter, der anvendes til gasseparation, fremstilles normalt som membraner. De avancerede zeolitiske membraner fremstilles ved en langvarig og kompleks krystallisationsproces. Desværre, denne metode har vist sig vanskelig at reproducere. Også, det mangler i at producere effektive gasseparationsmembraner, især når det kommer til adskillelse af brint og kuldioxid, som er nødvendigt for kulstoffangst fra kraftværker før forbrænding.

Et hold af kemiske ingeniører ledet af Kumar Agrawal ved EPFL Valais Wallis har nu med succes forenklet kemien bag zeolitmembransyntese, gør det ligetil, reproducerbar, og skalerbar. Opfyldelsen af ​​det langvarige mål offentliggøres i Naturmaterialer .

Forskerne udviklede en ny materialekemi, der helt eliminerer den langvarige krystalliseringsproces. "Vi byggede Lego-lignende krystaller - nanoplader - og bundede dem oven på hinanden ved hjælp af silanol kondensationskemi, " siger Agrawal. Den resulterende membran viser ideel brint-kuldioxid-separationsevne, med selektivitet op til 100 ved 250-300 grader Celsius.

Forfatterne konkluderer, "Den skalerbare syntese af højtemperatur-brintsigtende zeolitiske membraner forventes at forbedre energieffektiviteten af ​​kulstoffangst før forbrænding."