CO2分離のためのトリアジンフレームワークに基づく多孔膜の超酸触媒合成である
Xiang Zhu1, Chengcheng Tian, Shannon M Mahurin
1State Key Laboratory of Chemical Engineering and Department of Chemistry, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, PR China.
Journal of the American Chemical Society
|May 29, 2012
まとめ
研究者らは,アロマティック・ニトリル・トリメリゼーションを用いて,多孔性,光型トリアジン・フレームワーク膜を作成する新しい方法を開発した. これらの膜は,窒素 (N2) から二酸化炭素 (CO2) を分離するための高い選択性を示しています.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- ポリマー化学のポリマー化学について
- 化学工学は化学工学というものです.
背景:
- ガス分離のための高度な膜の開発は,産業プロセスにとって極めて重要です.
- 固有の微小孔性のポリマー (PIMs) は,ユニークな分離特性を提供しますが,その合成は困難です.
- トリアジンベースのフレームワークは,カスタマイズされた膜機能の機会を提供します.
研究 の 目的:
- 孔隙性,光性,トリアジンフレームワークベースの膜を合成するための一般的な戦略を提示する.
- 超酸性触媒の低温クロスリンクと膜形成の有効性を実証する.
- 合成された膜のガス分離性能,特にCO2/N2選択性を調査する.
主な方法:
- スーパアシドによって触媒化されたアロマティックニトリルトリメリゼーション反応を利用する.
- 効率的なクロスリンクと膜誘導を促進するために,低温条件を使用します.
- 膜の構造,多孔性,光特性について説明します.
- CO2およびN2の透過性および選択性を含む,ガス分離性能に関する膜の試験.
主要な成果:
- 内在の多孔性を持つ多孔性,光性,トリアジンフレームワークの膜を成功裏に合成しました.
- 超酸催化クロスリンクを介して低温で効率的な膜形成を達成しました.
- 窒素 (N2) 分離よりも,二酸化炭素 (CO2) の選択性が強化されていることが実証されています.
- 理想的なCO2/N2選択性は29 ± 2で,CO2の透過性は518 ± 25のバリアで報告されました.
結論:
- 提示された一般的な戦略は,新しい多孔性ポリマー膜への簡単な経路を提供します.
- 機能化されたトリアジンユニットは,CO2/N2分離のための膜選択性を高めます.
- この研究は,分離,触媒,およびエネルギー貯蔵/変換におけるアプリケーションのためのPIMのライブラリを拡張します.
