How polymer infiltration affects metal-organic frameworks-based facilitated hybrid membrane performances for CO2 separation

聚合物 材料科学 聚乙烯醇 化学工程 聚乙二醇 PEG比率 聚乙烯亚胺 纳米颗粒 高分子化学 复合材料 纳米技术 化学 财务 转染 生物化学 基因 工程类 经济
作者
Xiaohui Liu,Boyu Li,Jiaxiang Liu,Xuanting He,Huachen Liu,Shun Mao,Wen‐Quan Tao,Zhuo Li
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:690: 122219-122219
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.122219
摘要

Membrane separation technology has been widely used in the separation and capture of CO2 to reduce carbon emissions. The performances of facilitated hybrid membranes (FHMs) can be improved by properly adding metal-organic framework (MOF)-based nanoparticles (NPs) and modifying polymers to the polymer matrix. Grafting and blending methods are widely used to introduce modifying polymers to improve the compatibility between NPs and the polymer matrix, and the performance of FHMs for CO2 separation. However, the separation performance of FHMs decreases significantly when the long chains of the polymer infiltrate into the pores of the MOF at the interface between the modifying polymer and MOF. To in-depth understand the nano-scale polymer-NPs interfacial interaction mechanism of the grafting and blending methods, we herein employed molecular dynamic (MD) simulation method combined with experiments to investigate the interface between NPs of Cu-MOF (Cu-BDC) and four commonly used modifying polymers (PEG, polyethylene glycol; PEI, polyethylenimine; PVA, polyvinyl alcohol; PPy, polypyrrole) with PVDF (polyvinylidene difluoride) as the polymer matrix. The results showed that the blending method for modification can effectively avoid the polymer blockage in Cu-BDC pores by using four modifying polymers, while the grafting method caused polymer infiltration for PEG and PEI. The relationship between the polymer diameter and the pore limiting diameter (PLD) of the Cu-BDC was evaluated to analyze the polymer infiltration effect. FHMs of Cu-BDC/PEG@PVDF were synthesized based on the MD simulation results, which showed excellent CO2 separation performance due to the good compatibility between the Cu-BDC and the modified matrix polymer. This work offers an insight in nano-scale into the interface design between the MOF and the polymer for FHMs separating CO2.
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
stiger完成签到,获得积分10
1秒前
乒坛巨人完成签到 ,获得积分10
3秒前
陈秋完成签到,获得积分10
9秒前
young完成签到 ,获得积分10
13秒前
chenbin完成签到,获得积分10
13秒前
陈米花完成签到,获得积分10
14秒前
yyjl31完成签到,获得积分0
14秒前
Simon_chat完成签到,获得积分0
15秒前
Orange应助YMkaiye采纳,获得50
23秒前
吐司炸弹完成签到,获得积分10
23秒前
mayfly完成签到,获得积分10
23秒前
沉默采波完成签到 ,获得积分10
26秒前
31秒前
咯咯咯完成签到 ,获得积分10
40秒前
任凡平完成签到,获得积分10
41秒前
科研狗完成签到 ,获得积分10
43秒前
海阔天空完成签到 ,获得积分10
45秒前
霜降完成签到 ,获得积分10
45秒前
胡子完成签到,获得积分10
51秒前
59秒前
喜悦香萱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
睿睿斌斌完成签到,获得积分10
1分钟前
微卫星不稳定完成签到 ,获得积分0
1分钟前
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
焚心结完成签到 ,获得积分0
1分钟前
昏睡的苪发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
山月应助哥哥采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
DrugRD完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Young完成签到 ,获得积分10
1分钟前
俊逸的白梦完成签到 ,获得积分0
1分钟前
属实有点拉胯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
鲁滨逊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
观妙散人完成签到,获得积分10
2分钟前
坦率的从波完成签到 ,获得积分10
2分钟前
山月应助哥哥采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
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 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3434843
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3032162
关于积分的说明 8944361
捐赠科研通 2720103
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1492156
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689725
邀请新用户注册赠送积分活动 685862