Electrochemical synthesis of continuous metal–organic framework membranes for separation of hydrocarbons

丙烷 分离过程 材料科学 化学工程 金属有机骨架 气体分离 电化学 膜技术 纳米技术 化学 有机化学 电极 物理化学 吸附 工程类 冶金 生物化学
作者
Sheng Zhou,Osama Shekhah,Jiangtao Jia,Justyna Czaban‐Jóźwiak,Prashant M. Bhatt,Adrián Ramírez,Jorge Gascón,Mohamed Eddaoudi
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:6 (9): 882-891 被引量:219
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00881-y
摘要

Membrane-based approaches can offer energy-efficient and cost-effective methods for various separation processes. Practical membranes must have high permselectivity at industrially relevant high pressures and under aggressive conditions, and be manufacturable in a scalable and robust fashion. We report a versatile electrochemical directed-assembly strategy to fabricate polycrystalline metal–organic framework membranes for separation of hydrocarbons. We fabricate a series of face-centred cubic metal–organic framework membranes based on 12-connected rare-earth or zirconium hexanuclear clusters with distinct ligands. In particular, the resultant fumarate-based membranes containing contracted triangular apertures as sole entrances to the pore system enable molecular-sieving separation of propylene/propane and butane/isobutane mixtures. Prominently, increasing the feed pressure to the industrially practical value of 7 atm promoted a desired enhancement in both the total flux and separation selectivity. Process design analysis demonstrates that, for propylene/propane separation, the deployment of such face-centred cubic Zr-fumarate-based metal–organic framework membranes in a hybrid membrane–distillation system offers the potential to decrease the energy input by nearly 90% relative to a conventional single distillation process. Metal–organic framework membranes may be able to separate mixtures of hydrocarbons in an energy-efficient manner, but high-quality robust membranes are difficult to prepare. Here, Zhou et al. fabricate high-performance continuous metal–organic framework membranes using an electrochemical method.
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
英吉利25发布了新的文献求助10
1秒前
研友_Z7mYwL完成签到,获得积分0
2秒前
阜睿发布了新的文献求助10
2秒前
在水一方应助邵翎365采纳,获得10
3秒前
HY完成签到,获得积分10
4秒前
长江完成签到,获得积分10
4秒前
Zengyuan完成签到,获得积分10
5秒前
风中冰香应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
那时花开应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
lq完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
风中冰香应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
chrisio应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
rabpig应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Sun_1完成签到,获得积分10
8秒前
rabpig应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
zcl应助科研通管家采纳,获得200
8秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
energetic关注了科研通微信公众号
9秒前
yxf完成签到,获得积分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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 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 5294370
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444225
关于积分的说明 13832582
捐赠科研通 4328291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376049
邀请新用户注册赠送积分活动 1371380
关于科研通互助平台的介绍 1336554