來源：中國合成樹脂網(wǎng) 2022-03-17 13:37:09
3月14日蛮寂，從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所傳出消息，該所楊維慎研究員易茬、彭媛副研究員團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型有機(jī)框架(MOFs)材料酬蹋，實(shí)現(xiàn)了氫氣和二氧化碳的高精度分離。
面對(duì)能源緊缺和溫室效應(yīng)等嚴(yán)峻問題抽莱，尤其在我國“雙碳”目標(biāo)下范抓，發(fā)展低能耗、低碳排放量的膜分離技術(shù)食铐，在氫氣制備與純化匕垫、二氧化碳捕獲等重要工業(yè)氣體分離等領(lǐng)域備受關(guān)注。
研究團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便的原位生長(zhǎng)結(jié)合限域界面聚合制備的新策略虐呻，提出了軟—固態(tài)型無缺陷金屬—有機(jī)框架(MOFs)復(fù)合分離膜新概念年缎，實(shí)現(xiàn)了尺寸差異極小的氫氣和二氧化碳高精度分離。該新型MOFs材料性能遠(yuǎn)超迄今為止報(bào)道過的所有MOFs基分離膜铃慷，為創(chuàng)制具有工業(yè)應(yīng)用前景的MOFs基膜開辟了一條全新道路单芜。
新型MOFs膜是怎么制備的呢?彭媛介紹，他們首先在商業(yè)化廉價(jià)柔性多孔有機(jī)載體上犁柜，生長(zhǎng)出微米尺寸洲鸠、準(zhǔn)垂直態(tài)、離散型的層狀Zn?(Bim)?固體MOF晶粒馋缅，通過充分暴露Zn?(Bim)?晶粒層間的二維直通分子篩孔道扒腕，以實(shí)現(xiàn)氣體傳質(zhì)。
隨后萤悴，研究團(tuán)隊(duì)通過限域界面聚合操作瘾腰，構(gòu)建了軟性聚酰胺—固態(tài)Zn?(Bim)?相連的模塊化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該具有納米厚度和高度交聯(lián)的聚酰胺網(wǎng)絡(luò)覆履，可緊密連接于相鄰Zn2(Bim)?晶粒側(cè)面蹋盆，形成了晶間非選擇性缺陷全覆蓋同時(shí)保障Zn?(Bim)?層間直通孔道全開放费薄。
上述無缺陷分離膜在氣體分離應(yīng)用中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。結(jié)果表明栖雾，準(zhǔn)垂直態(tài)Zn?(Bim)4晶粒層間二維直通孔道為氣體主要傳質(zhì)通道楞抡，從而獲得超高的氫氣和二氧化碳篩分精度，分離選擇性比已報(bào)道的其他MOFs基分離膜提升了一至兩個(gè)數(shù)量級(jí)析藕。
該工作充分發(fā)揮了MOFs材料高分子篩分能力召廷、聚合物極佳柔性、載體廉價(jià)易得账胧、制備策略簡(jiǎn)便易放大等多重優(yōu)勢(shì)竞慢，為創(chuàng)制具有工業(yè)應(yīng)用前景的MOFs基膜開辟了一條全新道路。彭媛表示治泥，該團(tuán)隊(duì)將憑借模塊化功能設(shè)計(jì)策略筹煮，進(jìn)一步定制特異性分離膜用于指定分離體系的精準(zhǔn)識(shí)別、分離與純化车摄。
京公網(wǎng)安備11010202009511號(hào) 京ICP備12032208號(hào)
