Suppressing Defect Formation in Metal–Organic Framework Membranes via Plasma-Assisted Synthesis for Gas Separations

材料科学 渗透 选择性 金属有机骨架 化学工程 气体分离 介质阻挡放电 X射线吸收精细结构 电介质 物理化学 有机化学 化学 光谱学 工程类 吸附 催化作用 物理 量子力学 生物化学 光电子学
作者
Ming‐Yang Kan,Qiang Lyu,Yu-Hong Chu,Cheng‐Che Hsu,Kuang‐Lieh Lu,Li‐Chiang Lin,Dun‐Yen Kang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (35): 41904-41915 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acsami.1c13134
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs) are considered as promising materials for membrane gas separations. Structural defects within a pure MOF membrane can considerably reduce its selectivity and possibly result in a nonselective separation. This work proposes a solution-phase synthesis with dielectric barrier discharge (DBD) plasma to suppress the formation of defects in the pure MOF membrane of CPO-8-BPY. Through comprehensive solid-state characterization with XRD, SEM, XPS, solid-state NMR, and XAFS, DBD plasma is demonstrated to facilitate deprotonation in the H2aip linker, which leads to a smaller and more uniform particle size of CPO-8-BPY. The narrow grain size distribution effectively reduces the pinhole-type defects in the pure CPO-8-BPY membrane and endows it with good ideal selectivity for H2/CH4 (αH2/CH4 = 28.2) and N2/CH4 (αN2/CH4 = 5.4). The selectivity for H2/CH4 of this membrane from a mixed-gas permeation test is found to be 15.4. Molecular simulations are also performed to gain insights into the gas transport properties of this MOF. The results suggest that ligand rotation plays an important role in CPO-8-BPY when being applied to the membrane separation of N2/CH4.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
心旷神怡完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
如意小虾米完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
小二郎应助kanjia采纳,获得10
4秒前
碱性染料发布了新的文献求助10
5秒前
云云完成签到,获得积分10
6秒前
arniu2008应助zhumingsijiu采纳,获得40
6秒前
爆米花应助123123采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
zq完成签到,获得积分20
10秒前
马上毕业完成签到 ,获得积分10
10秒前
幸福的背包完成签到 ,获得积分10
11秒前
乐乐应助fcyyc采纳,获得30
11秒前
今后应助粱夏烟采纳,获得10
12秒前
12秒前
Ankie完成签到,获得积分10
13秒前
侥幸完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
bkagyin应助药叉采纳,获得30
14秒前
14秒前
碱性染料完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
安年完成签到 ,获得积分10
16秒前
美子完成签到,获得积分10
17秒前
人类先锋完成签到,获得积分20
17秒前
白桃发布了新的文献求助20
18秒前
Echo发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
善良紊完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
20秒前
人类先锋发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
滔滔完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
xiaoshuwang完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Developing Solid Oral Dosage Forms Pharmaceutical Theory and Practice (3rd Edition) 500
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Thermodynamics of Natural Systems 400
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6813232
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8528477
关于积分的说明 18154493
捐赠科研通 6141072
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3030576
邀请新用户注册赠送积分活动 2007253
关于科研通互助平台的介绍 2006711