Gas-sieving zeolitic membranes fabricated by condensation of precursor nanosheets

材料科学 选择性 分子筛 化学工程 方解石 沸石 产量(工程) 剥脱关节 纳米技术 有机化学 催化作用 化学 石墨烯 复合材料 工程类 生物化学
作者
Mostapha Dakhchoune,Luis Francisco Villalobos,Rocío Semino,Lingmei Liu,Mojtaba Rezaei,Pascal Schouwink,Claudia E. Avalos,Paul Baade,Vanessa Wood,Yu Han,Michele Ceriotti,Kumar Varoon Agrawal
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:20 (3): 362-369 被引量:106
标识
DOI:10.1038/s41563-020-00822-2
摘要

The synthesis of molecular-sieving zeolitic membranes by the assembly of building blocks, avoiding the hydrothermal treatment, is highly desired to improve reproducibility and scalability. Here we report exfoliation of the sodalite precursor RUB-15 into crystalline 0.8-nm-thick nanosheets, that host hydrogen-sieving six-membered rings (6-MRs) of SiO4 tetrahedra. Thin films, fabricated by the filtration of a suspension of exfoliated nanosheets, possess two transport pathways: 6-MR apertures and intersheet gaps. The latter were found to dominate the gas transport and yielded a molecular cutoff of 3.6 A with a H2/N2 selectivity above 20. The gaps were successfully removed by the condensation of the terminal silanol groups of RUB-15 to yield H2/CO2 selectivities up to 100. The high selectivity was exclusively from the transport across 6-MR, which was confirmed by a good agreement between the experimentally determined apparent activation energy of H2 and that computed by ab initio calculations. The scalable fabrication and the attractive sieving performance at 250–300 °C make these membranes promising for precombustion carbon capture. Zeolite membranes can be used for gas molecular sieving, but synthesis requires complex hydrothermal treatment. Here, single layers of zeolite precursor RUB-15 are exfoliated followed by a condensation reaction, forming zeolite membranes with H2/CO2 selectivity of 20 to 100 in a facile process.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
123发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助kkc采纳,获得10
1秒前
小马甲应助小叶间静脉采纳,获得10
1秒前
呱牛完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI6应助SJHHXX采纳,获得10
2秒前
3秒前
yisoo发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
77kk发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI2S应助高须杨采纳,获得10
4秒前
awu完成签到 ,获得积分10
4秒前
PP完成签到,获得积分10
4秒前
杜天彬发布了新的文献求助10
5秒前
lbt1686666发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
浮游应助jy采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助伤心的大亩猪采纳,获得10
7秒前
科研通AI6应助123采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
清爽老九发布了新的文献求助10
8秒前
AYJ完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
anhui发布了新的文献求助10
11秒前
领导范儿应助修仙梅采纳,获得10
11秒前
12秒前
WuMengyao发布了新的文献求助10
12秒前
嘉心糖发布了新的文献求助300
12秒前
WBC完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
深情安青应助顺心成仁采纳,获得10
13秒前
13秒前
兔子发布了新的文献求助10
13秒前
mimimi发布了新的文献求助10
13秒前
脑洞疼应助流年末逝采纳,获得10
13秒前
城北徐公发布了新的文献求助50
14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
LRZ Gitlab附件(3D Matching of TerraSAR-X Derived Ground Control Points to Mobile Mapping Data 附件) 2000
TOWARD A HISTORY OF THE PALEOZOIC ASTEROIDEA (ECHINODERMATA) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (10th Edition) with 2025 Errata 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5123034
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4327617
关于积分的说明 13484959
捐赠科研通 4161732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2281010
邀请新用户注册赠送积分活动 1282501
关于科研通互助平台的介绍 1221550