Oriented Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF) Nanocrystal Films for Molecular Separation Membranes

渗透 沸石咪唑盐骨架 材料科学 纳米晶 咪唑酯 金属有机骨架 化学工程 成核 纳米技术 微晶 化学 有机化学 吸附 冶金 渗透 生物化学 工程类
作者
Shaofei Wang,Jiangtao Liu,Bruno A. Pulido,Yifan Li,Dinesh K. Mahalingam,Suzana P. Nunes
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (4): 3839-3846 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsanm.0c00570
摘要

The direct synthesis of oriented, defect-free nanocrystal metal–organic framework (MOF) films is a challenging step toward their applications in advanced technologies, such as optics, sensing, and membrane-based separations. Here, we propose a one-step, in situ growth approach to synthesize oriented zeolitic imidazolate framework-L (ZIF-L) membranes by using an isoporous film as the support. The high metal binding efficiency, as well as the ordered pore structure, given by the polymeric isoporous support, promote the preferred nucleation and rapid growth of vertically aligned ZIF-L nanocrystals to construct dense membranes. Vertically aligned nanochannels between the interlattice of ZIF-L are therefore formed through the polycrystalline membrane. The membrane exhibited a high H2 permeance, 1635 GPU (1 GPU = 1 × 10–6 cm3 (STP)/(cm2 s cmHg)), and H2/C3H8 selectivity of 516, when targeting hydrogen separation from hydrocarbon in a steam reforming process. The membrane can be further used in organic solvent nanofiltrations, with a methanol permeance of 38.7 L m–2 h–1 bar–1 and >90% rejection of organic dye molecules. Furthermore, by taking advantage of the anisotropic pore structure, the ZIF-L membrane could be further hydrolyzed to produce ultrathin ZIF-L nanosheets with a thickness ∼5 nm, which provides a facile platform to synthesize two-dimensional MOFs nanosheets.

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
英俊的铭应助LGFU采纳,获得10
刚刚
故意的毛豆完成签到,获得积分20
刚刚
Wzx完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
阿巴阿巴完成签到,获得积分10
1秒前
zmy发布了新的文献求助10
1秒前
欢呼的夏山完成签到,获得积分10
1秒前
Lucas应助淡淡红茶采纳,获得10
2秒前
飘逸夜南完成签到,获得积分10
3秒前
hhh完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.1应助淡定鞋垫采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助Juan_He采纳,获得30
4秒前
Rosechanel发布了新的文献求助10
4秒前
Wzx发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
cc6521完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
852应助郭荣采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
suifeng91完成签到,获得积分10
9秒前
深情安青应助英勇的多肉采纳,获得10
9秒前
9秒前
Vincent完成签到,获得积分10
9秒前
深情安青应助GG采纳,获得10
9秒前
GM完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.3应助陈惠卿88采纳,获得10
10秒前
吊袜带发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
隐形曼青应助小李采纳,获得10
11秒前
梅子发布了新的文献求助10
12秒前
chengxue完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
扮猪吃饲料完成签到,获得积分10
13秒前
lyf发布了新的文献求助10
13秒前
非常完成签到,获得积分10
14秒前
李健应助zh采纳,获得10
14秒前
Hello应助时尚初柳采纳,获得10
14秒前
大常发布了新的文献求助10
15秒前
16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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 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 6396165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211441
关于积分的说明 17393784
捐赠科研通 5449521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880549
邀请新用户注册赠送积分活动 1857118
关于科研通互助平台的介绍 1699454