HOF-21 nanofillers incorporated mixed matrix membranes for high-performance N2/CH4 separation

渗透 渗透 选择性 聚酰亚胺 气体分离 溶解度 热扩散率 化学工程 扩散 基质(化学分析) 膜技术 吸附 材料科学 促进扩散 纳米颗粒 化学 色谱法 有机化学 纳米技术 工程类 催化作用 热力学 图层(电子) 物理 生物化学
作者
Jun Ma,Jiahe Zhang,Ye Yuan,Yunqi Zhou,Shenzhen Cong,Guangyu Xing,Jixiao Wang,Zhi Wang
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:677: 121626-121626 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121626
摘要

N2/CH4 separation membranes based on N2 preferential permeation can effectively reduce the recompression cost of CH4 gas and show promising application prospects in the field of natural gas purification. However, the performance of N2/CH4 separation membranes still needs to be improved. Here, we report a kind of mixed matrix membranes (MMMs) for N2/CH4 separation via using HOF-21 as nanofiller and 6FDA-DAM polyimide as polymer matrix. In this work, the effects of HOF-21 loading, feed side pressure and temperature based on membrane performance were explored, and finally performance variation of the MMMs with operation time was tested. The incorporated HOF-21 nanoparticles with the most probable pore size of about 3.6 Å can significantly increase the diffusion rate of smaller N2 molecules and enhance the N2/CH4 diffusivity selectivity of the membrane. In addition, compared with polyimide, HOF-21 exhibits almost the same dynamic adsorption of N2 and CH4, which can weaken the solubility of CH4 and enhance the N2/CH4 solubility selectivity of the membrane. When feed gas pressure was 0.2 MPa, the optimum membrane performance was achieved at the HOF-21 loading of 7 wt%, with N2 permeance of 5.13 GPU and N2/CH4 (50/50, vol%) selectivity of 20.52 at 298.15 K. Compared with N2 permeation and N2/CH4 selectivity of the 6FDA-DAM/PAN membrane, the MMMs increased by 67% and 54%, respectively, possessing potential applications in the field of N2 removal in CH4 purification.
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
Lu_ckilly完成签到 ,获得积分10
刚刚
張友豪发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
科研通AI5应助谦谦采纳,获得10
1秒前
12321234发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
pluto应助听话的捕采纳,获得10
2秒前
初夏发布了新的文献求助10
2秒前
唐西完成签到,获得积分10
3秒前
有思想完成签到,获得积分10
3秒前
哭泣以筠发布了新的文献求助10
3秒前
冷静的傲易给冷静的傲易的求助进行了留言
4秒前
arong完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
传奇3应助yhao采纳,获得10
7秒前
ShellyMaya完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
張友豪完成签到,获得积分10
9秒前
MD10886完成签到,获得积分10
9秒前
我是老大应助renyun采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
札七发布了新的文献求助10
14秒前
FREE发布了新的文献求助10
14秒前
络luo发布了新的文献求助10
14秒前
gygy2000发布了新的文献求助10
14秒前
着急的棉花糖完成签到,获得积分10
15秒前
Zhu关注了科研通微信公众号
15秒前
15秒前
茹茹完成签到,获得积分20
16秒前
激情的一斩完成签到,获得积分10
16秒前
jenningseastera应助豆子采纳,获得50
17秒前
17秒前
18秒前
弋甫发布了新的文献求助30
18秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Homolytic deamination of amino-alcohols 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Massenspiele, Massenbewegungen. NS-Thingspiel, Arbeiterweibespiel und olympisches Zeremoniell 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3728783
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3273829
关于积分的说明 9983551
捐赠科研通 2989157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1640194
邀请新用户注册赠送积分活动 779103
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 747961