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天津工業(yè)大學(xué)仲崇立&喬志華等,最新Nature Materials!
來源: 時間:2023-05-19 16:14:38 瀏覽:2356次

第一作者: Zibo Yang、Youssef Belmabkhout和Lauren N. McHugh

通訊作者:仲崇立教授、喬志華研究員和Michael D. Guiver

通訊單位:天津工業(yè)大學(xué)和天津大學(xué)

DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01545-w




研究背景

具有超高滲透率和實際選擇性的膜可以極大降低工業(yè)氣體分離的成本,如甲烷/氮氣(CH4/N2)分離。盡管膜通常形成在支撐層上或與聚合物基質(zhì)混合,限制了氣體的滲透性,但由金屬有機骨架(MOFs)等多孔材料制成的先進(jìn)膜可實現(xiàn)良好的氣體分離性能。基于此,天津工業(yè)大學(xué)仲崇立教授和喬志華研究員、天津大學(xué)Michael D. Guiver等人報道了利用聚合物熱分解輔助熔融策略,從結(jié)晶分子篩咪唑酸骨架ZIF-62開始,合成了一種非晶態(tài)玻璃泡沫,agfZIF-62,其中a, g和f分別表示非晶態(tài)、玻璃和泡沫。




文章要點

1、研究發(fā)現(xiàn),摻入的低分子量聚乙烯亞胺在熱分解過程中釋放出CO2、NH3和H2O氣體,形成大量多樣的孔隙。由此極大增加了孔隙的連通性,并保持了結(jié)晶的ZIF-62超微孔,允許超高的氣體滲透率和良好的選擇性。

2、作者制備了厚度為200-330 μm,面積為8.55 cm2的自支撐圓形agfZIF-62膜,具有良好的性能,其中CH4滲透率為30000-50000個氣體滲透率單位,比其他報道的膜高出約兩個數(shù)量級,并且還有優(yōu)異的CH4/N2選擇性(4-6)。




圖文展示

圖1. agfZIF-62的制備與表征

圖2. agfZIF-62的形成途徑和機制

圖3.不同厚度agfZIF-62膜的表征

圖4. agfZIF-62膜的CH4/N2分離性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具?,F(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會。
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