Superior interfacial design in ternary mixed matrix membranes to enhance the CO2 separation performance

离子液体 巴勒 化学工程 材料科学 渗透 三元运算 纳米颗粒 聚合物 六氟磷酸盐 溶解度 傅里叶变换红外光谱 气体分离 高分子化学 化学 复合材料 有机化学 纳米技术 工程类 催化作用 生物化学 程序设计语言 计算机科学
作者
Saeed Kalantari,Mohammadreza Omidkhah,Abtin Ebadi Amooghin,Takeshi Matsuura
出处
期刊:Applied Materials Today [Elsevier]
卷期号:18: 100491-100491 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.apmt.2019.100491
摘要

The design of high performance mixed matrix membranes (MMMs) with new chemistry was the main challenge of membranologists in recent years. In this paper, extra high-performance MMMs were fabricated by incorporating the nickel zinc iron oxide nanoparticles and 1-Methyl-3-Octylimidazolium Hexafluorophosphate ionic liquid simultaneously into the Pebax®1657 polymer matrix. The influence of operating pressure (2–10 bar), IL blending (2–8 wt.%), and filler loading (0.5–2 wt.%) on gas permeation properties of each of prepared blend and ternary MMMs were investigated at 35 °C. Moreover, prepared membranes were evaluated by SEM, EDX, FTIR-ATR, DSC, XRD and Tensile analyses. Results showed that the membrane containing 6.5 wt.% ionic liquid and 1.5 wt.% nanoparticle was the optimum. Indeed, a superior combination of Ni2+, Zn2+ and Fe3+ in NiZnFe4O4 as a filler and a unique ionic liquid [OMIM][PF6] with superior CO2 solubility caused an excellent interfacial design and compatibility in MMM structure, which was very effective on gas transport results and mechanical properties of fabricated MMMs. Comparing the results with the pristine membrane, CO2 permeability of the optimum membrane was 300 Barrer (with more than 145% improvement) at 10 bar while the CO2/CH4 and CO2/N2 selectivities were 97.5 (with 369% improvement) and 248.6 (with 281% improvement), respectively. Finally, it was concluded that the fabricated membranes was easily surpassed the Robeson upper bound.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
小柒完成签到,获得积分10
刚刚
稳重的红酒完成签到,获得积分20
刚刚
木子李完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
兰彻完成签到,获得积分10
1秒前
张三的哥完成签到 ,获得积分10
1秒前
wjmmmmm发布了新的文献求助10
1秒前
高贵梦秋完成签到,获得积分10
2秒前
初七完成签到 ,获得积分10
2秒前
小明完成签到,获得积分10
3秒前
zhuyupeng发布了新的文献求助10
3秒前
鱼贝贝完成签到 ,获得积分10
3秒前
呆萌的豌豆完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
宓天问完成签到,获得积分0
4秒前
甜甜木各格完成签到,获得积分10
5秒前
EN完成签到 ,获得积分10
5秒前
闲云野鹤完成签到,获得积分10
6秒前
xfy完成签到,获得积分10
7秒前
晓书完成签到 ,获得积分10
7秒前
18969431868完成签到,获得积分10
8秒前
背后的小白菜完成签到,获得积分10
8秒前
rosalieshi应助稳重的红酒采纳,获得30
8秒前
lz完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
望望旺仔牛奶完成签到,获得积分20
9秒前
sss2021完成签到,获得积分10
9秒前
破晓之照完成签到,获得积分10
10秒前
彭于晏应助xuanxuan采纳,获得10
10秒前
CodeCraft应助Loong采纳,获得20
10秒前
研友_LJQ4o8完成签到,获得积分10
12秒前
无花果应助惜惜采纳,获得10
13秒前
LIUUU完成签到,获得积分10
13秒前
赵子发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Impiego dell'associazione acetazolamide/pentossifillina nel trattamento dell'ipoacusia improvvisa idiopatica in pazienti affetti da glaucoma cronico 730
錢鍾書楊絳親友書札 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3294777
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2930694
关于积分的说明 8447031
捐赠科研通 2602981
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1420818
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 660682
邀请新用户注册赠送积分活动 643500