Mixed matrix membranes incorporating two-dimensional ZIF-8 nanosheets for enhanced CO2/N2 separation

渗透 材料科学 纳米片 选择性 化学工程 巴勒 纳米复合材料 色散(光学) 多孔性 气体分离 复合材料 渗透 纳米技术 化学 有机化学 生物化学 物理 光学 工程类 催化作用
作者
Sung Kuk Jeong,Jeong Yun Jeong,Semin Lim,Woo‐Sik Kim,Hyuk Taek Kwon,Jinsoo Kim
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:481: 148294-148294 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.148294
摘要

In this report, a few unit-cell thick ZIF-8 nanosheets with (002) basal planes exposed with 4-membered windows were synthesized by using sodium dodecyl sulfate, an anionic surfactant as a structure directing agent, which were used as fillers to fabricate mixed matrix membranes (MMMs) for CO2/N2 separation. The 2D ZIF-8 fillers contributed to not only decreasing transport resistance due to highly porous nature but also strengthening CO2/N2 diffusive separation of the MMMs due to keen molecular sieving through 4-membered windows, smaller than conventional 6-membered windows of ZIF-8. Aligned filler dispersion in out-of-plane direction was maintained up to 10 wt% filler loading and the MMM with 10 wt% filler loading showed optimal performance of CO2 permeability of ∼350 Barrer and CO2/N2 selectivity of ∼94, outperforming most of the reported 2D nanosheet-based MMMs in addition to exceeding the 2019 upper bound. To check commercial viability, thin film nanocomposite (TFN) membranes composed of a skin layer of ∼780 nm including 10 wt% filler loading were prepared. The TFN membranes exhibited CO2 permeance of ∼710 GPU and CO2/N2 selectivity of ∼77, which surpasses most of state-of-the-art polymeric thin film composite (TFC) and TFN membranes especially in terms of selectivity.
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
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
GAOjiale发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
香蕉觅云应助zjy采纳,获得10
2秒前
2秒前
顺利毕业发布了新的文献求助10
3秒前
机智若雁完成签到,获得积分10
3秒前
jing发布了新的文献求助10
3秒前
小千完成签到,获得积分10
3秒前
情怀应助一只柯羊采纳,获得10
3秒前
SciGPT应助怕黑的绝义采纳,获得10
4秒前
4秒前
高贵语海完成签到,获得积分10
4秒前
爆米花应助境屾采纳,获得10
5秒前
桐桐应助ersan采纳,获得10
5秒前
biu发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
TYKI发布了新的文献求助30
6秒前
小二郎应助ii采纳,获得10
6秒前
欢呼妙菱发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
万能图书馆应助淡定沛珊采纳,获得10
7秒前
Antonio发布了新的文献求助10
7秒前
Iris完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
刀锋完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
小宝子给小宝子的求助进行了留言
8秒前
8秒前
duang发布了新的文献求助10
8秒前
幸福糖豆发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
脑洞疼应助1313131采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
tuanheqi应助机智若雁采纳,获得100
10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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
Digital and Social Media Marketing 600
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 600
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 5992066
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7441496
关于积分的说明 16064502
捐赠科研通 5133943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2753723
邀请新用户注册赠送积分活动 1726516
关于科研通互助平台的介绍 1628450