High H 2 Recovery Properties of Carbon Molecular Sieve Membranes with Sub‐Nanometer Precision Derived from Dual Cross‐Linked Polyimide Precursor

材料科学 分子筛 碳纤维 微型多孔材料 巴勒 选择性 化学工程 分子动力学 碳化 纳米技术 复合材料 气体分离 催化作用 化学 计算化学 有机化学 复合数 工程类 吸附 生物化学
作者
Mingwei Cai,Huahui Liang,Fuhui Liang,Meiling Tao,Luxin Sun,Xiaohua Ma,Shiyang Zhang,Yonggang Min
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (36): e202509756-e202509756 被引量:6
标识
DOI:10.1002/anie.202509756
摘要

Abstract Energy‐efficient purification technologies are essential for advancing a sustainable hydrogen economy. Carbon molecular sieve membranes (CMSMs) have emerged as promising candidates; however, achieving precise sub‐Angstrom micropore control and ensuring structural stability remain significant challenges. Here, we introduce a dual cross‐linked strategy to engineer microporosity of the resulting CMSMs by utilizing a decarbonylated 3,5‐diaminobenzoic acid (DABA)‐induced rigid network ( Type A ) in conjunction with a sulfur bond‐induced flexible network ( Type B ). The 6F‐D‐S‐CMS membrane exhibits a record‐high H 2 permeability of 3464 Barrer with H 2 /CH 4 selectivity of 3807, surpassing the Robeson upper bound. Upon pyrolysis at 850 °C, the 6F‐D‐S‐CMS‐850 membrane achieves exceptional selectivity values: H 2 /CH 4 at 6538, H 2 /N 2 at 1634, and H 2 /CO 2 at 149—outperforming most reported CMS membranes. Molecular dynamics simulations revealed that the Type B network suppressed CH 4 adsorption (3.6 cm 3 g −1 versus 6.2 cm 3 g −1 ) and significantly enhanced the small pore volume ratio ( V H2 / V CH4 : 10.3 versus 2.1) during carbonization, thereby eliminating non‐selective pathways and reducing inter‐skeletal spacing (4.09 Å versus 3.78 Å), which enables precise molecular sieving. This rigid‐flexible cross‐linked strategy for CMSMs establishes a scalable blueprint for next‐generation hydrogen production.
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
面包糠完成签到 ,获得积分10
刚刚
jin完成签到,获得积分10
刚刚
耀星应助慈祥的蛋挞采纳,获得10
刚刚
刚刚
共享精神应助慈祥的蛋挞采纳,获得10
1秒前
1秒前
龙小哥完成签到,获得积分20
1秒前
dde应助yy采纳,获得10
1秒前
感动馒头发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
岳莹晓完成签到 ,获得积分10
2秒前
劦莉完成签到,获得积分10
2秒前
新芽完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
天天SCI发布了新的文献求助20
2秒前
3秒前
3秒前
张欢馨应助步美采纳,获得10
4秒前
光纤陀螺完成签到,获得积分10
4秒前
光亮萤发布了新的文献求助10
4秒前
brodie发布了新的文献求助10
4秒前
陈鑫完成签到,获得积分10
4秒前
刘六六完成签到,获得积分10
5秒前
Judy完成签到,获得积分10
5秒前
堂yt完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
背后梦安完成签到,获得积分20
6秒前
香蕉从寒完成签到,获得积分10
7秒前
刘正宇完成签到,获得积分10
7秒前
CipherSage应助liugm采纳,获得10
7秒前
7秒前
卓卓卓完成签到 ,获得积分10
7秒前
ll123完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Lucas应助Ivy采纳,获得10
8秒前
鸭梨完成签到,获得积分10
8秒前
感动馒头完成签到,获得积分10
8秒前
yeeaq完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
Social Psychology (第二版) 700
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7613475
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9188846
关于积分的说明 19686248
捐赠科研通 7186523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270850
关于科研通互助平台的介绍 2434402
邀请新用户注册赠送积分活动 2265801