Synergistic tuning mixed matrix membranes by Ag+-doping in UiO-66-NH2/polymers of intrinsic microporosity for remarkable CO2/N2 separation

膜 巴勒 化学工程 渗透 气体分离 材料科学 聚合物 选择性 吸附 兴奋剂 多孔性 金属有机骨架 吸附 化学 有机化学 催化作用 复合材料 生物化学 工程类 光电子学
作者
Zhihong Lin,Ziyi Yuan,Kaifang Wang,Xuezhong He
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:681: 121775-121775 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121775
摘要

Novel mixed matrix membranes (MMMs) with superior CO2/N2 separation properties are of great importance for post-combustion CO2 capture from flue gas. Metal-organic frameworks (MOFs) as one of the most attractive porous fillers for MMMs fabrication, are considered to provide a solid molecular sieving mechanism for enhancing CO2/N2 selectivity. However, it causes the reduction in gas permeability and limits its further industrialization. Herein, we proposed a new strategy for filler functionalization by doping silver ions (Ag+) into UiO-66-NH2 nanoparticles through the double-solvent method and used for the preparation of advanced MMMs. The double-solvent method is benefits for the enrichment of Ag+ in the hydrophilic pores of UiO-66-NH2. As a result, the prepared novel MMMs called Ag+@UiO@PIM-1 with the polymers of intrinsic microporosity (PIMs) as polymer matrix, show outstanding CO2 permeability. According to the mixed gases (CO2/N2 = 10:90) permeation experiments under 25 °C and 2 bar, the membrane with 30%Ag+@10%UiO loading achieves more than 65% increase in CO2/N2 selectivity (∼30) and 120% in CO2 permeability (>15,000 Barrer) compared to the pristine PIM-1 membrane. By optimizing the Ag+ doping amount and Ag+@UiO loading content, the separation performance exceeds the 2019 CO2/N2 upper bound. To figure out the separation mechanism, the pore texture properties and CO2 affinity of the functional filler (Ag+@UiO) together with the membrane structure were characterized by XPS, PXRD, SEM, gas sorption, etc. The synergistic mechanisms by combing CO2 facilitated transport and molecular sieving from pore regulation were identified to enable advanced CO2/N2 membrane separation.
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
刚刚
英姑的应助被hjj采纳,获得10
刚刚
ju关闭了ju的文献求助
刚刚
mina发布了新的文献求助10
1秒前
jayl完成签到,获得积分10
1秒前
张大拿完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Sadie完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
大方魂幽发布了新的文献求助10
4秒前
星空幻想发布了新的文献求助10
4秒前
科目三的应助被ALi采纳,获得10
5秒前
6秒前
传奇3的应助被盼盼小面包采纳,获得10
6秒前
日富一日的fighter完成签到,获得积分10
6秒前
温柔海发布了新的文献求助10
6秒前
四季夏目完成签到,获得积分10
7秒前
chai发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
molihuakai的应助被Pqppppppp采纳,获得10
8秒前
8秒前
蓝天的应助被wa采纳,获得10
8秒前
阿岳完成签到,获得积分10
9秒前
1111完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
隐形曼青的应助被科研小生采纳,获得10
10秒前
lonepl发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
阿岳发布了新的文献求助10
11秒前
可爱的函函的应助被dan1029采纳,获得10
11秒前
fghgg发布了新的文献求助10
12秒前
罗克发布了新的文献求助10
12秒前
烟花的应助被哈哈采纳,获得10
13秒前
octo关注了科研通微信公众号
13秒前
13秒前
aaa的应助被cccccc采纳,获得10
13秒前
纳兰嫣然发布了新的文献求助10
13秒前
梦m发布了新的文献求助10
14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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 2000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7937478
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9424021
关于积分的说明 20964942
捐赠科研通 7526133
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3366605
关于科研通互助平台的介绍 2503559
邀请新用户注册赠送积分活动 2398484