Highly (2 2 2)-oriented flexible hollow fiber-supported metal-organic framework membranes for ultra-permeable and selective H2/CO2 separation

金属有机骨架 气体分离 纤维 材料科学 中空纤维膜 分离(统计) 化学工程 化学 工程类 计算机科学 吸附 复合材料 有机化学 生物化学 机器学习
作者
Qi Wu,Jing Yang,Lu Liu,Ying Sun,Tianliang Han,Yuan Peng,Weishen Yang,Shuangjiang Luo,Suojiang Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:461: 141976-141976 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141976
摘要

Metal-organic framework (MOF) membranes demonstrate enormous potential for energy-efficient gas separations, while the construction of flexible and oriented MOF-based membranes remains a significant challenge. Herein, we prepared an ultrathin and highly (2 2 2)-oriented ZIF-8 layer with unique honeycomb cellular structures on porous aminated polyethersulfone (PES) hollow fibers (HF) via UV radiation-induced surface amino-grafting followed by a homogeneous fluidic processing method, and the reaction conditions including amino-grafting density, radiation power, flow rate, and reaction time et al. were systematically investigated and optimized. The orientation of reflection originated from the difference in attachment energy of crystal planes induced by the surface amino groups. The coherent (2 2 2)-oriented NH2-ZIF-8@HF membrane exhibited distinguished H2/CO2 separation performance with a mixed-gas H2 permeance of 75711 ± 610 GPU, among the highest values of previously reported hollow fiber supported ZIF membranes, and the H2/CO2 selectivity of 21.2 ± 0.11 at 150 °C. Additionally, the NH2-ZIF-8@HF membrane displayed outstanding mechanical and thermal stability with negligible deterioration of gas separation performance after folding and unfolding at 180° for 20 times and several temperature-swing cycles. ZIF-7 and ZIF-67 composite membranes were also prepared with outstanding H2/CO2 separation performance following the same strategy. The facile membrane fabrication method and exceptional separation performance make NH2-ZIF@HF membranes attractive for important industrial energy-efficient H2 recovery from steam cracking and similar processes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
Zhidong Wei发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
蕉鹿梦为鱼完成签到,获得积分10
6秒前
可爱的函函应助依依采纳,获得10
6秒前
MFNM完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
锡昱完成签到,获得积分10
13秒前
Zhidong Wei完成签到,获得积分10
14秒前
skywolfice发布了新的文献求助10
14秒前
Garfield完成签到 ,获得积分10
15秒前
TopBanana完成签到,获得积分10
16秒前
甜美的球发布了新的文献求助10
20秒前
Yy1331完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
脑洞疼应助han采纳,获得10
23秒前
淡淡宛完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
Yy1331发布了新的文献求助10
27秒前
贰鸟应助淡定亦凝采纳,获得20
31秒前
31秒前
whohol发布了新的文献求助10
32秒前
甘蔗完成签到,获得积分10
34秒前
方半仙完成签到,获得积分10
35秒前
WQ完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
淡定灵枫完成签到 ,获得积分10
37秒前
han发布了新的文献求助10
37秒前
ghghkhh发布了新的文献求助10
41秒前
大眼的平松完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
linhuafeng完成签到,获得积分10
50秒前
aganer发布了新的文献求助10
51秒前
54秒前
apollo3232完成签到,获得积分10
57秒前
1分钟前
体贴的靖仇完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
mizusu完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2929408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2580540
关于积分的说明 6960371
捐赠科研通 2229499
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1184645
版权声明 589511
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 579848