Fabrication of 3-(trihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid membranes with superior affinity and selectivity for NH3 permeation over H2 and N2 at 50–300 °C

渗透 选择性 制作 化学 化学工程 高分子化学 组合化学 色谱法 有机化学 生物化学 工程类 催化作用 医学 病理 替代医学
作者
Weiwei Yan,Kotaro Wakimoto,Norihiro Moriyama,Hiroki Nagasawa,Masakoto Kanezashi,Toshinori Tsuru
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:702: 122798-122798 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2024.122798
摘要

Ammonia (NH3) produced by Haber-Bosch process is separated through the condensation process, which needs a large amount of energy consumption. Membrane separation technology is compelling for achieving energy-saving and efficient NH3 separation. Therefore, 3-(trihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid (TPS) was applied, for the first time, to fabricate sulfonic silica-based membranes and evaluated for NH3 selective permeation. The amorphous siloxane network can be formed by simple condensation of silanol (Si-OH) under sulfonic acid (-SO3H) self-catalysis, as confirmed by the results of Fourier transform infrared spectroscopy and X-Ray diffractometry. Moreover, TPS xerogel powders dried from TPS sols showed excellent thermal stability and dense structure via thermogravimetric and N2 adsorption analyses. Importantly, an intensive NH3 adsorption amount of ∼3.0 mmol g-1 for TPS xerogels from NH3 adsorption and temperature-programmed desorption was twice higher than the reported oxidized (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane xerogels (∼1.41 mmol g-1), which was ascribed to the inherently stronger proton-acidic -SO3H groups in TPS. Finally, TPS membranes prepared using TPS solutions diluted with ethanol expressed superior NH3-selective permeation based on favorable molecular sieving and NH3 adsorption-diffusion via single and binary gas permeation, especially remarkable NH3 permeance of ∼2.6×10-7 mol m-2 s-1 Pa-1 and excellent NH3/N2 selectivity of 266 at 300 °C.
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
xmy完成签到,获得积分10
刚刚
cata完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
LILI2完成签到 ,获得积分10
1秒前
高贵觅山完成签到,获得积分10
1秒前
黄橙子完成签到 ,获得积分10
1秒前
RR完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
领导范儿应助xmy采纳,获得10
4秒前
雨寒完成签到 ,获得积分10
4秒前
蕉鲁诺蕉巴纳完成签到,获得积分0
4秒前
维尼发布了新的文献求助10
4秒前
chiazy完成签到,获得积分10
5秒前
都要多喝水完成签到,获得积分10
5秒前
叶y发布了新的文献求助10
5秒前
彩色完成签到,获得积分10
5秒前
gaozengxiang完成签到,获得积分10
7秒前
隔水一路秋完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Ych发布了新的文献求助30
9秒前
栗子完成签到,获得积分10
9秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
xiaowang完成签到,获得积分10
11秒前
辞却发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
林霖完成签到 ,获得积分10
13秒前
xiaoxie完成签到 ,获得积分10
14秒前
NiNi完成签到 ,获得积分10
14秒前
Alex完成签到,获得积分10
14秒前
Wind应助维尼采纳,获得20
15秒前
罗先斗发布了新的文献求助10
16秒前
xiaowang发布了新的文献求助20
18秒前
duonicola完成签到,获得积分10
18秒前
醋酸柠檬完成签到,获得积分10
18秒前
丽丽完成签到,获得积分10
19秒前
老白完成签到,获得积分10
19秒前
Ych完成签到,获得积分20
21秒前
TORCH完成签到 ,获得积分10
21秒前
夏虫完成签到,获得积分10
22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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5325660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4466066
关于积分的说明 13895295
捐赠科研通 4358363
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2394066
邀请新用户注册赠送积分活动 1387465
关于科研通互助平台的介绍 1358348