研究混合矩阵膜与现场合成的焦化物伊米达酸框架 (ZIF-8,ZIF-67) 在聚硫聚合物中用于CO2/CH4分离
Aditya Jonnalagedda1, Bhanu Vardhan Reddy Kuncharam1
1Department of Chemical Engineering, Birla Institute of Technology & Science, Pilani Pilani Campus Rajasthan 333031 India bhanu.vardhan@pilani.bits-pilani.ac.in +91-1596255839.
RSC advances
|August 28, 2024
概括
本研究介绍了一种改进的方法来生产生物CNG,使用现场制造的混合矩阵膜 (MMM) 来有效地从生物气中去除二氧化碳 (CO2). 这种新技术提高了二氧化碳的透性和选择性,这对于生物气的升级至关重要.
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.
- 分离技术 分离技术
背景情况:
- 生物气是一种可再生能源,需要通过去除二氧化碳升级为生物CNG.
- 膜分离为CO2/CH4分离提供了一个经济的途径.
- 混合矩阵膜 (MMM) 是有前途的,但面临着诸如填充剂聚合等挑战.
研究的目的:
- 在聚硫 (PES) 中使用ZIF-8和ZIF-67的现场生长来制造和评估MMM.
- 为了比较现场制造的MMM与传统分散的MMM在CO2/CH4分离方面的性能.
- 解决填充剂-聚合物接口和MMM中的聚合物的研究缺口.
主要方法:
- 在PES矩阵中通过ZIF-8和ZIF-67的现场生长制造MMM.
- 使用传统的填充剂分散方法制造MMM进行比较.
- 使用FTIR和FESEM进行表征.
- 用模拟生物气混合物进行气体透测试.
主要成果:
- 在现场的MMM表现出增强的二氧化碳透性:84.5巴雷尔 (ZIF-8) 和78.8巴雷尔 (ZIF-67),明显高于纯PES (25巴雷尔).
- 传统的MMM也显示了增加的二氧化碳透率:75.6巴雷尔 (ZIF-8) 和68巴雷尔 (ZIF-67).
- 在一些现场制造的MMM中观察到更好的CO2/CH4选择性,验证了该方法的有效性.
结论:
- 现场生长技术有效地克服了填充剂聚合,并改善了MMM中的填充剂-聚合物接口.
- 与传统方法相比,在现场制造的MMM在CO2 / CH4分离方面表现出更好的性能.
- 这种方法为高效的沼气升级到生物CNG提供了一个有希望的途径.
