Enhancing CO2 separation performance of mixed matrix membranes by incorporation of L-cysteine-functionalized MoS2

傅里叶变换红外光谱 选择性 热重分析 X射线光电子能谱 材料科学 化学工程 差示扫描量热法 扫描电子显微镜 化学 巴勒 气体分离 高分子化学 有机化学 工程类 催化作用 生物化学 复合材料 物理 热力学
作者
Yonghong Wang,Zhuo Jin,Xinru Zhang,Jinping Li
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:297: 121560-121560 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2022.121560
摘要

The incorporation of lamellar materials into polymer matrix can improve the gas separation performance of mixed matrix membranes (MMMs), which have great potential in chemical separation process. However, few intrinsic selectivity sites on MoS2 sheets suppress further employment in the membrane separation. In this work, the vacancies and defects-containing MoS2 sheets were prepared by high temperature oxidation and hydrothermal reaction in NaOH solution, and then L-cysteine-functionalized MoS2 (Cys-MoS2) was synthesized by a thiol-click chemistry reaction between S vacancies and thiol groups as confirmed by transmission electron microscope (TEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and N2 absorption. After blending with polyether-block-amide (Pebax), the as-prepared MMMs showed outstanding mechanical properties as a result of the homogeneous dispersion of Cys-MoS2 and hydrogen bonding between two phases as evidenced by attenuated total reflectance-FTIR, scanning electron microscope (SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The highest permeability of 297 Barrer accompanied with a CO2/N2 selectivity of 120 was obtained for MMMs loaded with 1.5 wt% Cys-MoS2, which were enhanced by 206.2 % and 124.7 % over the pristine Pebax membrane, respectively. Meanwhile, this value was superior to that of the previously reported Pebax-based MMMs, transcending 2019 upper bound. The enhanced gas separation performance is due to the improved CO2 adsorption selectivity by the vacancies and defects of Cys-MoS2, while the amine groups carrier enhanced CO2 reactivity selectivity.
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
刚刚
shezhinicheng完成签到 ,获得积分10
4秒前
迅速星星完成签到 ,获得积分10
12秒前
futianyu完成签到 ,获得积分0
20秒前
白昼の月完成签到 ,获得积分0
24秒前
Ec_w完成签到 ,获得积分10
26秒前
思源应助差不多采纳,获得10
26秒前
666完成签到 ,获得积分10
26秒前
chenbin完成签到,获得积分10
30秒前
喔喔佳佳L完成签到 ,获得积分10
36秒前
1002SHIB完成签到,获得积分10
38秒前
黑粉头头完成签到,获得积分10
38秒前
nihaolaojiu完成签到,获得积分10
38秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
sheetung完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
Ting完成签到 ,获得积分10
55秒前
ufofly730完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
科研佟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乔杰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
DOUBLE完成签到,获得积分10
1分钟前
柯友卉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
wyh295352318完成签到 ,获得积分10
2分钟前
kuyi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
syhero完成签到,获得积分10
2分钟前
123完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
tao完成签到 ,获得积分10
2分钟前
差不多发布了新的文献求助10
2分钟前
满意涵梅完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
dong完成签到 ,获得积分10
3分钟前
所所应助杀猪匠采纳,获得30
3分钟前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
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 3736714
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3280668
关于积分的说明 10020218
捐赠科研通 2997394
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1644527
邀请新用户注册赠送积分活动 782060
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749656