具有成本效益的全纳米孔多层膜的孔尺寸工程,用于/分离
Fahime Dehghan1, Alimorad Rashidi2, Fahime Parvizian3
1Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Arak University, Arak, 38156-8-8349, Iran.
Scientific reports
|December 4, 2023
概括
开发了一种新的MFI/GO/ZIF-8纳米复合材料膜,用于增强烯分离. 精确控制化物晶体大小显著提高了烯的选择性和透性,创造了一个高效,环保的膜.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 无聚合物纳米复合材料膜提供先进的分离性能.
- 在膜技术中,同时实现高透性和选择性仍然是一个挑战.
- 泽奥利特膜对气体分离有希望,但需要优化毛孔大小.
研究的目的:
- 为了合成一个新的多层混合纳米复合材料膜 (MFI/GO/ZIF-8),没有聚合物.
- 为了研究热晶体尺寸控制对烯分离性能的影响.
- 使用精确设计的膜来提高烯的选择性和透性.
主要方法:
- 无溶剂的热水和层层沉积方法用于膜合成.
- 实施了两步合成策略,以控制MFI的热带石层孔径大小.
- 使用FT-IR,XRD,FESEM和EDS技术来表征膜结构.
主要成果:
- MFI层的最佳孔径从177.8nm减少到120.53nm (32.2%的下降).
- 烯的选择性从136增加到177,透性从50增加到60 GPU.
- 经过孔径大小优化后,MFI/GO/ZIF-8膜的选择性增加了23.1%,透性增加了16.7%.
结论:
- 由于协同层相互作用,MFI/GO/ZIF-8混合膜表现出优越的烯分离性能.
- 精确控制热带石晶体大小对于提高膜选择性和透性至关重要.
- 开发的膜环保,成本低廉,并显示出工业应用的巨大潜力.
