Constructing Gas Transmission Pathways in Two-Dimensional Composite Material ZIF-8@BNNS Mixed-Matrix Membranes to Enhance CO2/N2 Separation Performance

选择性 纳米颗粒 纳米材料 氮化硼 材料科学 气体分离 纳米技术 分子 化学工程 化学 有机化学 催化作用 生物化学 工程类
作者
Fei Guo,Wu Xiao,Canghai Ma,Xuehua Ruan,Gaohong He,Hanli Wang,Zuosheng Yang,Xiaobin Jiang
出处
期刊:Membranes [MDPI AG]
卷期号:13 (4): 444-444 被引量:4
标识
DOI:10.3390/membranes13040444
摘要

Two-dimensional (2D) nanomaterials, due to their high aspect ratio and high specific surface area, which provide a more tortuous pathway for larger gas molecules, are frequently used in membrane separation. However, in mixed-matrix membranes (MMMs), the high aspect ratio and high specific surface area of 2D fillers can increase transport resistance, thereby reducing the permeability of gas molecules. In this work, we combine boron nitride nanosheets (BNNS) with ZIF-8 nanoparticles to develop a novel material, ZIF-8@BNNS, to improve both CO2 permeability and CO2/N2 selectivity. Growth of ZIF-8 nanoparticles on the BNNS surface is achieved using an in-situ growth method where the amino groups of BNNS are complexed with Zn2+, creating gas transmission pathways that accelerate CO2 transmission. The 2D-BNNS material acts as a barrier in MMMs to improve CO2/N2 selectivity. The MMMs with a 20 wt.% ZIF-8@BNNS loading achieved a CO2 permeability of 106.5 Barrer and CO2/N2 selectivity of 83.2, surpassing the Robeson upper bound (2008) and demonstrating that MOF layers can efficiently reduce mass transfer resistance and enhance gas separation performance.

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
xucc完成签到,获得积分10
刚刚
Dragon完成签到,获得积分10
刚刚
07734发布了新的文献求助10
刚刚
高高从云完成签到,获得积分10
1秒前
落后满天发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助受伤雁荷采纳,获得10
1秒前
橘灯发布了新的文献求助10
1秒前
金桔儿完成签到,获得积分10
1秒前
Reese完成签到 ,获得积分10
1秒前
体贴的小天鹅完成签到,获得积分10
2秒前
Cheng完成签到,获得积分10
2秒前
默默诗筠完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助玩命的靖雁采纳,获得10
2秒前
probiotics完成签到,获得积分10
2秒前
cccccckp完成签到,获得积分20
2秒前
qy发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
张杰列夫完成签到 ,获得积分10
4秒前
有梦想的人不睡觉完成签到,获得积分10
5秒前
陈瑞完成签到,获得积分10
5秒前
zou发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
WenyHe发布了新的文献求助10
6秒前
偷懒会被吃掉的完成签到 ,获得积分10
6秒前
风中琦完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
顾建瑜完成签到,获得积分10
7秒前
小八统治世界完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
爱睡觉的杨先生完成签到 ,获得积分10
7秒前
JamesPei应助木木采纳,获得10
8秒前
渠建武完成签到 ,获得积分10
8秒前
雨香完成签到,获得积分10
8秒前
lsl应助一只否酱采纳,获得20
8秒前
橘灯完成签到,获得积分10
9秒前
啊哈完成签到,获得积分10
9秒前
英俊的铭应助lmc采纳,获得10
9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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645431
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4768803
关于积分的说明 15028908
捐赠科研通 4804012
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568656
邀请新用户注册赠送积分活动 1525914
关于科研通互助平台的介绍 1485570