MCM-22/シリカセレクティブフラークナノ複合膜 水素分離用
Jungkyu Choi1, Michael Tsapatsis
1Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota 55455, USA.
Journal of the American Chemical Society
|December 24, 2009
まとめ
この研究では,ガス分離のためのMCM-22/シリカ複合フィルムを製造しました. フィルムは,メソポラスシリカマトリックス内のMCM-22フレークをオリエンテーションすることによって,高い水素/窒素選択性 (120) を達成しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 化学工学は化学工学というものです.
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 選択的なフラークコンセプトは,輸送選択性を高めるために,薄膜にオリエンテッドプレート型の粒子を使用することを提案しています.
- MCM-22ゼオライトのユニークな構造は,分子シート,特に水素分離の可能性を秘めています.
- 蒸発誘発セルフアセンブリ (EISA) は,複合材料のための調整可能なメソポラスシリカマトリックスを提供します.
研究 の 目的:
- MCM-22ゼオライトを使用して,ナノスケールで選択的なフラークコンセプトを実現するために.
- 選択的なガス分離のためのMCM-22/シリカ複合フィルムを製造するために.
- メソポラスシリカマトリックス内の指向型MCM-22フレークのH(2) 選択性を調査する.
主な方法:
- MCM-22/シリカ複合膜の製造は,層ごとに堆積する.
- c-out-of-plane 方向のMCM-22フレークを,そのH(2) 選択的輸送特性のために利用する.
- EISAのメソポラスシリカをマトリックスとして使用し,永続的なガスのKnudsen拡散を促進します.
主要な成果:
- 繰り返された堆積サイクルを通じて分離性能の漸進的な改善を達成しました.
- 120.2まで理想的な選択性を示した高いH(2)/N(2) の選択性.
- 分子シートのために,シリカマトリックス内のMCM-22フレークを成功裏に指向しました.
結論:
- 製造されたMCM-22/シリカ複合フィルムは,選択的なフラークコンセプトを効果的に実装しています.
- オリエンテッドMCM-22フレークは,他の永続性ガスよりもH2の有意な選択性を可能にします.
- このアプローチは,先進的なガス分離膜の開発に有望な経路を提供します.
