Flexible ZSM‐5 Zeolite Membrane for High‐Performance Helium Separation

渗透 气体分离 材料科学 沸石 化学工程 化学 催化作用 有机化学 工程类 渗透 生物化学
作者
Yongyan Deng,Fuxin Qiu,Jiaxing Wu,Jialu Li,Ziyi Li,Qinglin Huang,Guangshan Zhu,Xiaoqin Zou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202421285
摘要

Flexible zeolite membranes are promising for scalable and adaptable separation of critical gases such as helium; however, the synthesis of such membranes remains a significant challenge. In this study, we report the successful fabrication of crack‐free ZSM‐5 zeolite membranes on polytetrafluoroethylene (PTFE) supports using a seeded growth method. PTFE‐supported membranes exhibit unprecedented helium permeance of over 6.7×10‐7 mol m‐2 s‐1 Pa‐1 and high He/N2 and He/CH4 separation factors of 17 and 83 respectively, surpassing current state‐of‐the‐art membranes. These flexible membranes maintain excellent separation performance even after bending and stretching. Furthermore, large‐scale membranes demonstrate stable helium separation from multicomponent gas mixtures, showcasing their significant potential for practical helium extraction from natural gas.
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