Zeolitisk imidazolat-ramme-L-membran forbedrer kuldioxidseparationseffektiviteten

Metal-organiske ramme (MOF) membraner er lovende for energieffektive kemiske separationer. Imidlertid, det mikrostrukturelle design af disse membraner er fortsat udfordrende.

For nylig, en forskergruppe ledet af Prof. Yang Weishen og Dr. Ban Yujie fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi foreslog en zeolitisk imidazolatramme (ZIF)-L-membran med en membran-sammenlåst-understøttende kompositarkitektur for H ₂ /CO ₂ adskillelse.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Videnskabsbulletin .

Forskerne begrænsede ZIF-L-membranen fuldstændigt til hulrummene i aluminiumoxidstøtten gennem en grænsefladesamlingsproces, giver membran-interlocked-support (MIS) kompositarkitektur. Det præsenterede tilsyneladende-nul-tykkelse, orienteret membranlag og styrkede krystalgrænser, hvilket bidrog til høj permeans og høj selektivitet.

Membranerne viste gennemsnitlig H ₂ permeance på over 4000 GPU og H ₂ /CO ₂ separationsfaktor (SF) på over 200, falder ind i den industrielle målzone.

Desuden, ZIF-L-membranen viste mekanisk stabilitet, skrabet gentagne gange af et stykke silikonegummi, hvilket ikke forårsager tab af selektivitet.

Tidligere har gruppen samarbejdede med prof. LI Weixue fra University of Science and Technology i Kina for at identificere den anisotrope masseoverførselshastighed gennem de to slags kanaler i ZIF-L ved hjælp af simuleringer af molekylær dynamik, give en foreløbig vejledning til denne undersøgelse.