Angew:石墨烯纳米带杂化ZIF膜用于本征孔径的H2/CO2分离

近日,延世大学的Dae Woo Kim团队和佐治亚理工学院的Seung Soon Jang团队合作报道了一种引入石墨烯纳米带(GNRs)来加固ZIF框架,从而实现ZIF本征孔径高效分离H2/CO2的策略。

Angew:石墨烯纳米带杂化ZIF膜用于本征孔径的H2/CO2分离

ZIFs可作为一类极具气体分离潜力的膜材料,但由于其柔性,它们的截留分子尺寸往往异于本征孔径的预期值。

近日,延世大学的Dae Woo Kim团队和佐治亚理工学院的Seung Soon Jang团队合作报道了一种引入石墨烯纳米带(GNRs)来加固ZIF框架,从而实现ZIF本征孔径高效分离H2/CO2的策略。

要点:

(1)研究人员认为sp2 C结构的GNRs边缘具有强锚定效应,可以将ZIF牢牢固定在改性层。特别是,当GNRs嵌入并分布在ZIF-8层时,可观察到本征孔径为0.34 nm,促成了H2/CO2的高效分离(H2渗透率:5.2×10-6 mol/m2 pa s,理想选择性:142),分离性能超过了MOF多晶膜的分离上限。

(2)研究人员使用分离膜对模拟的蒸汽重整气(含有H2/CO2/CH4)进行氢气提纯,即使在一定湿度下,分离性能仍未衰减。该膜具有极好的制备蓝氢使用前景。

参考文献:

Eunji Choi, Ji Il Choi, Seung Soon Jang*, Dae Woo Kim*, et al. Graphene Nanoribbon Hybridization of Zeolitic Imidazolate Framework Membranes for Intrinsic Molecular Separation. Angew. Chem. Int. Ed. 2022.

DOI:10.1002/anie.202214269

https://doi.org/10.1002/anie.202214269

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上一篇 2022年10月8日 18:35
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