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天津工業大學仲崇立&喬志華等,最新Nature Materials!
來源: 時間:2023-05-19 16:14:38 瀏覽:2720次

第一作者: Zibo Yang、Youssef Belmabkhout和Lauren N. McHugh

通訊作者:仲崇立教授、喬志華研究員和Michael D. Guiver

通訊單位:天津工業大學和天津大學

DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01545-w




研究背景

具有超高滲透率和實際選擇性的膜可以極大降低工業氣體分離的成本,如甲烷/氮氣(CH4/N2)分離。盡管膜通常形成在支撐層上或與聚合物基質混合,限制了氣體的滲透性,但由金屬有機骨架(MOFs)等多孔材料制成的先進膜可實現良好的氣體分離性能。基于此,天津工業大學仲崇立教授和喬志華研究員、天津大學Michael D. Guiver等人報道了利用聚合物熱分解輔助熔融策略,從結晶分子篩咪唑酸骨架ZIF-62開始,合成了一種非晶態玻璃泡沫,agfZIF-62,其中a, g和f分別表示非晶態、玻璃和泡沫。




文章要點

1、研究發現,摻入的低分子量聚乙烯亞胺在熱分解過程中釋放出CO2、NH3和H2O氣體,形成大量多樣的孔隙。由此極大增加了孔隙的連通性,并保持了結晶的ZIF-62超微孔,允許超高的氣體滲透率和良好的選擇性。

2、作者制備了厚度為200-330 μm,面積為8.55 cm2的自支撐圓形agfZIF-62膜,具有良好的性能,其中CH4滲透率為30000-50000個氣體滲透率單位,比其他報道的膜高出約兩個數量級,并且還有優異的CH4/N2選擇性(4-6)。




圖文展示

圖1. agfZIF-62的制備與表征

圖2. agfZIF-62的形成途徑和機制

圖3.不同厚度agfZIF-62膜的表征

圖4. agfZIF-62膜的CH4/N2分離性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具?,F代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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