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 [Nature Portfolio]
卷期号:6 (9): 882-891 被引量:189
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
1秒前
柯不正发布了新的文献求助10
1秒前
念姬发布了新的文献求助10
1秒前
当里个当完成签到,获得积分10
2秒前
专注爆米花关注了科研通微信公众号
2秒前
深情安青应助星期五采纳,获得10
2秒前
gfbh完成签到,获得积分10
3秒前
9秒前
柯一一应助仙人掌王朝采纳,获得30
9秒前
9秒前
10秒前
尊敬的钥匙完成签到,获得积分10
13秒前
小雪糕发布了新的文献求助10
13秒前
雪白十三发布了新的文献求助10
14秒前
博修发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
江沅发布了新的文献求助10
14秒前
星期五发布了新的文献求助10
14秒前
yyy完成签到 ,获得积分20
15秒前
FIB菜狗发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
科研通AI2S应助科研小狗采纳,获得10
19秒前
邢文瑞发布了新的文献求助10
20秒前
彭于晏应助1234采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
李健应助xzh采纳,获得10
21秒前
南国有佳人完成签到,获得积分10
22秒前
强健的飞瑶完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
24秒前
FIB菜狗完成签到,获得积分10
25秒前
追光鱼发布了新的文献求助10
26秒前
29秒前
无花果应助汤圆采纳,获得10
29秒前
谢谢李完成签到 ,获得积分10
29秒前
Wlin完成签到,获得积分10
31秒前
乔达摩完成签到 ,获得积分10
31秒前
31秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3962893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3508839
关于积分的说明 11143458
捐赠科研通 3241757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1791651
邀请新用户注册赠送积分活动 873058
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803579