Advancing High‐Performance Mixed Matrix Membrane via Magnetically Aligned Polycrystalline Co0.5Ni0.5FeCrO4 Magnetic Spinel Nanoparticles for Effective H2/CO2 and O2/N2 Gas Separation

材料科学 选择性 纳米颗粒 气体分离 化学工程 尖晶石 磁性纳米粒子 纳米技术 冶金 有机化学 遗传学 生物 工程类 催化作用 化学
作者
Saeed Ashtiani,Jalal Azadmanjiri,Nguyen Vu Hong,Jana Floreková,Chhbilal Regmi,Zdeněk Sofer,Mehdi Khoshnamvand,Karel Friess
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:9 (35) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/admi.202201351
摘要

Abstract Gas separation matrix membranes (MMMs) benefit from a combination of a polymer matrix and heterogeneous solid or liquid (nano) additives. However, improvements in mechanical strength of membrane permeability or gas selectivity are often overbalanced by morphological deficiencies, such as aggregation or sedimentation of the nanofiller, due to poor control at the nano level. Here, the controlled orthogonal magnetic field deposition of self‐invented spinel Co 0.5 Ni 0.5 FeCrO 4 magnetic nanoparticles (SMNPs) into the cellulose triacetate (CTA) results in well‐defined gas transport pathways in the membrane and enhances gas separation performances by expanding the effective‐selective surface area. Contrariwise, the structural observation of the fabricated MMMs in the absence of the magnetic field shows precipitation and aggregation of the particles at the bottom of the membrane. The permeability and selectivity of the H 2 /CO 2 and O 2 /N 2 gas pairs surpass the 2008 and 2015 Robeson upper bounds for the controlled embedding of the SMNPs series (up to 15 wt.%) while the neat CTA or MMM with a random non‐controlled SMNPs distribution exhibits substantially lower permeability and selectivity values. This work contributes to the development of magnetic field casting as a facile technique that advances the gas transport properties of MMMs, efficient for air separation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
乔治发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刘欢发布了新的文献求助10
1秒前
小西瓜发布了新的文献求助20
1秒前
科研通AI6.3应助wqwaf采纳,获得10
1秒前
1秒前
Ca0cus完成签到,获得积分10
1秒前
落月鹤影完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
罗氏集团发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
Rainbow发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助0713采纳,获得10
3秒前
小李发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
云杉发布了新的文献求助10
3秒前
believer完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
开心完成签到,获得积分20
4秒前
清风完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
花花2024完成签到 ,获得积分10
5秒前
whitekitten发布了新的文献求助10
5秒前
hh完成签到,获得积分20
5秒前
浪浪山完成签到,获得积分10
6秒前
Fooler发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
赘婿应助gsokok采纳,获得10
7秒前
7秒前
吴文章完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
GBRUCE完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
hyacinth发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6391493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8206614
关于积分的说明 17370872
捐赠科研通 5445179
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2878794
邀请新用户注册赠送积分活动 1855309
关于科研通互助平台的介绍 1698510