A new ternary Pebax®1657/maltitol/ZIF-8 mixed matrix membrane for efficient CO2 separation

麦芽糖醇 差示扫描量热法 材料科学 化学工程 热重分析 巴勒 玻璃化转变 聚合物 高分子化学 化学 有机化学 复合材料 磁导率 工程类 热力学 生物化学 物理
作者
Danial Nobakht,Reza Abedini
出处
期刊:Chemical Engineering Research & Design [Elsevier]
卷期号:170: 709-719 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.psep.2022.12.058
摘要

In this study, a novel high-performance mixed matrix membrane (MMM) based on poly(ether-b-amide) was fabricated in which the synthesized ZIF-8 nanoparticles embedded into a maltitol-modified Pebax®1657. Maltitol (as an inexpensive low molecular weight additive) provides a good CO2 affinity. Moreover, an existence of selective affinity in ZIF-8 nanoparticles toward CO2, enhances the CO2 permeability and its selectivity over other penetrants. The synthesized ZIF-8 nanoparticles were added (0–10 wt%) into the Pebax/maltitol (20 wt%) matrix to prepare the Pebax/maltitol/ZIF-8 MMMs. Field Emission Scanning electron microscopy (FESEM) was applied to evaluate the MMM morphology, where excellent dispersion was shown. Thermogravimetric analysis (TGA) was used to determine the thermal properties of prepared membranes. The TGA results indicated that the decomposition temperature of membranes raised as the ZIF-8 loading increased within the Pebax matrix. Differential scanning calorimetry (DSC) implied the disruptive role of MOF on polymer chain mobility which reduces the overall crystallinity and increases the glass transition temperature of MMMs. The analysis of gas permeability at 30 °C and 10 bar revealed that Pebax/maltitol (20 wt%)/ZIF-8 (10 wt%) membrane showed the highest CO2 permeability of 429.57 Barrer. In addition, the highest selectivity values of 69.31 and 26.59 for CO2/N2 and CO2/CH4 separation, respectively; obtained by Pebax/maltitol (20 wt%)/ZIF-8 (5 wt%) at 30 °C and 10 bar. Finally, the performance of Pebax/maltitol (20 wt%)/ZIF-8 (5 wt%) membrane was able to surpass the Robeson upper bound for the CO2/N2 separation and Robeson prior bound for CO2/CH4 one.
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
1秒前
谦让的雅青完成签到,获得积分10
1秒前
安逸1发布了新的文献求助10
4秒前
薯条完成签到 ,获得积分10
5秒前
qing_he应助独特天问采纳,获得10
6秒前
安青兰完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Owen应助安逸1采纳,获得10
9秒前
诸觅双发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
123456发布了新的文献求助10
12秒前
16秒前
思源应助GK采纳,获得10
18秒前
Lucas应助兰彻采纳,获得10
18秒前
yibo完成签到,获得积分10
18秒前
mmm发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
爱静静应助俭朴的世立采纳,获得10
22秒前
23秒前
123456完成签到,获得积分10
23秒前
顺利的飞荷完成签到,获得积分0
24秒前
穆紫应助111采纳,获得10
26秒前
安逸1发布了新的文献求助10
27秒前
遇见完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
30秒前
我加小小孙呀完成签到,获得积分10
31秒前
pp完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
共享精神应助安逸1采纳,获得10
35秒前
35秒前
rover完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
111完成签到,获得积分20
38秒前
马文杰完成签到 ,获得积分10
39秒前
NexusExplorer应助XY采纳,获得10
39秒前
Sylvia_J完成签到 ,获得积分10
40秒前
刺眼的疼发布了新的文献求助10
41秒前
GK发布了新的文献求助10
42秒前
42秒前
高分求助中
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
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 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3165460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2816530
关于积分的说明 7913032
捐赠科研通 2476092
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1318663
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632179
版权声明 602388