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
ZR驳回了2052669099应助
刚刚
刚刚
魏佳阁发布了新的文献求助10
刚刚
老小孩发布了新的文献求助10
刚刚
llhgf完成签到,获得积分10
1秒前
落雪无痕发布了新的文献求助30
2秒前
干饭完成签到,获得积分10
2秒前
SLBY发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
lcx发布了新的文献求助10
3秒前
凯不会取名完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
oopsabc发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
端庄的绝音完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
羔羊发布了新的文献求助10
5秒前
彩泥发布了新的文献求助10
6秒前
zyl发布了新的文献求助10
6秒前
Peter发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
隐形曼青应助10采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
刘仁轨完成签到,获得积分10
7秒前
曾经的溪流完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
suga关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
李锐完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
蚂蚁完成签到,获得积分10
11秒前
dududu发布了新的文献求助10
11秒前
乐正一兰完成签到,获得积分10
11秒前
Gyakuten发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
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 6415662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234690
关于积分的说明 17487866
捐赠科研通 5468682
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889152
邀请新用户注册赠送积分活动 1866019
关于科研通互助平台的介绍 1703611