Forskning foreslår en modulær tilpasningsstrategi for defektfri MOF-separationsmembraner
Membranseparationsteknologi tilbyder et stort potentiale på grund af dets lave energiforbrug og kontinuerlige drift. Metal-organiske rammer (MOF'er) er ideelle membrankandidater på grund af deres rigelige arter, høje porøsitet og præcise regulering af porearkitekturer.
For nylig har en forskergruppe ledet af prof. Yang Weishen og Assoc. Prof. Peng Yuan fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har foreslået en ny strategi med modulær tilpasning og ikke-destruktiv regulering af MOF'er til effektive membranseparationer.
Dette værk blev udgivet i Angewandte Chemie International Edition den 16. oktober.
Forskerne foreslog en strategi til at modularisere brugerdefinerede defektfrie MOF-separationsmembraner. Membranstrukturen bestod af to parallelle moduler. Det ene var et diskret MOF-modul baseret på karakteristika af heterogene gensidigt forstærkende kerner, hvilket førte til implementeringen af molekylær masseoverførsel og adskillelse ved at udnytte den iboende porestruktur.
Den anden var det stærkt tværbundne polyamidmodul med ultralav permeabilitet dannet af polymerisationsoperationen med begrænset grænseflade, som var ansvarlig for den omfattende blokade af defekter mellem MOF-moduler.
Styret af denne strategi kunne MOF-modulet udskiftes tilfældigt for at tilpasse den tilsvarende MOF-separationsmembran, og højtydende MOF-separationsmembraner kunne hurtigt produceres. Med den modificerede postsyntesestrategi blev MOF-modulskelettet i membranen kontrolleret uden tab, og separationsnøjagtigheden blev fordoblet.
Forskerne udvalgte fire MOF'er med forskellige pore/kanalstørrelser og funktionaliteter til batchfremstilling af defektfri MOF-membraner. Hver membran viste fuldt ud separationspotentialet i henhold til MOF-porestørrelsen.
Blandt dem, NH2 -Zn2 Bim4 membran udviste et højt H2 /CO2 blandingsseparationsfaktor på 1656 og H2 permeabilitet af 964 gaspermeationsenhed. Ved at drage fordel af denne strategi kan membranydelsen forbedres yderligere via applikationsorienteret postsyntetisk ligandudveksling. H2 /CO2 selektiviteten af den regulerede membran var ca. 200 % højere end den oprindelige membrans.
"Denne strategi giver en let vej til at tilpasse et utal af højtydende membraner til at opfylde forskellige separationskrav," sagde prof. Yang.
Flere oplysninger: Lun Shu et al., Modular Customization and Regulation of Metal-Organic Frameworks for Efficient Membran Separations, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202315057
Journaloplysninger: Angewandte Chemie International Edition
Leveret af Chinese Academy of Sciences
Sidste artikelTandem enkeltatom elektrokatalysator realiserer reduktion af CO2 til ethanol
Næste artikelFedtsyrefabrik filmet på arbejde
Varme artikler
-
Undersøgelse identificerer æteriske olieforbindelser, der er mest giftige for væggelusKredit:Charles Rondeau/public domain De syntetiske pesticider, der bruges til at bekæmpe væggelusangreb, står over for to problemer:insekterne får en tolerance over for dem, og mange forbrugere le -
Konstruerede bakterier udskiller kræftbiomarkørerEscherichia coli. Kredit:Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH Skam med glycanen - disse komplekse sukkermolekyler er knyttet til 80% af proteinerne i den menneskelige krop, gør dem til en væsen -
Aktivering af kulstof-fluorbindinger via samarbejde mellem en fotokatalysator og tinVerdens første regioselektive C-F-bindingstransformation af perfluorerede forbindelser. Kredit:Osaka University Fluorerede forbindelser er en vigtig gruppe af forbindelser, der er meget udbredt i -
Forskere udvikler et lithium-ion-batteri, der ikke bryder i brandKredit:Johns Hopkins University Et fleksibelt lithium-ion-batteri designet af et team af forskere fra Johns Hopkins Applied Physics Laboratory og bygget til at fungere under ekstreme forhold - ink
- Grafyløfte om mere effektiv gødning
- Ulemperne ved jorderosion
- Forskere afslører oprindelsen af Oobleck-bølger
- Første opdagelse i årtier af blåhvaler nær Seychellerne
- Superledende qubits af høj kvalitet fremstillet med CMOS-kompatible teknologier
- 3D-trykt nanomateriale viser forskellige transparenter og farver