Ceramic-based composite membranes decorated by incorporating ZIF-8 and PDMS for highly efficient CO2/N2 separation

复合数 材料科学 陶瓷 化学工程 气体分离 陶瓷复合材料 复合材料 化学 工程类 生物化学
作者
Weigui Fu,Lei Zhang,Jianchao Liu,Tao Yang,Meixiu Sun,Xiaohua Ma,Yiping Zhao,Li Chen
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:352: 128142-128142 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.128142
摘要

The development of high-performance composite membranes for efficient CO2/N2 separation is essential for reducing CO2 emissions. However, achieving a balance between permeance and selectivity remains a challenge. In this work, two CO2 permeable mullite ceramic-based composite membranes were made using fly ashes and α-Al2O3 as raw materials for mullite substrates, ZIF-8 nanofillers, and PDMS rubber polymer as gas separation materials. To enhance CO2 permeance and CO2/N2 selectivity, the M/PDMS@ZIF-8 composite membrane was prepared by dip-coating a ZIF-8 doped PDMS active layer (PDMS@ZIF-8) on the surface of the mullite-based substrate (M0). Subsequently, the M/ZIF-8/PDMS@ZIF-8 composite membrane was fabricated by in-situ growing ZIF-8 and followed by coating a PDMS@ZIF-8 functional layer on the M0 surface. The results indicated that the optimal M/PDMS@ZIF-8 membrane with 1 % of ZIF-8 exhibited an ultrahigh CO2 permeance of 4756 GPU and a good CO2/N2 selectivity of 10.07 at room temperature under 0.2 MPa. While the optimized composite membrane M/ZIF-8/PDMS@ZIF-8 with 0.8 wt% of ZIF-8 achieved a high CO2 permeance of 3050 GPU and superior CO2/N2 selectivity of 10.7. Furthermore, the latter displayed long-term permeation stability at 80 °C. The facile preparation process and cost-effective nature of the ceramic-based composite membrane demonstrate great potential for applications in CO2 capture from flue gas.
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
Sweet完成签到 ,获得积分10
1秒前
柏柏应助科研爱好者采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4应助四壁雪采纳,获得10
6秒前
RaeganWehe完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
竹青应助Jack80采纳,获得30
13秒前
古柳完成签到,获得积分10
17秒前
分手吧亚索完成签到,获得积分10
18秒前
四壁雪发布了新的文献求助10
19秒前
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
22秒前
蔡从安发布了新的文献求助10
23秒前
MadysonKotrba完成签到,获得积分10
23秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
24秒前
隐形曼青应助刘家那个宝采纳,获得10
27秒前
绚烂无比的猫完成签到 ,获得积分10
31秒前
大气的迎丝完成签到 ,获得积分10
33秒前
动人的珩完成签到,获得积分10
35秒前
MatildaDownman完成签到,获得积分10
36秒前
JamesPei应助斑驳采纳,获得10
40秒前
华仔应助动人的珩采纳,获得10
44秒前
hiraabb完成签到 ,获得积分10
46秒前
寒冷的如曼完成签到 ,获得积分10
49秒前
Copyright应助蔡从安采纳,获得10
49秒前
Copyright应助蔡从安采纳,获得10
49秒前
DarianaEderer完成签到,获得积分10
50秒前
51秒前
58秒前
蔡从安完成签到,获得积分20
59秒前
斑驳完成签到,获得积分10
59秒前
112完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Jimmy_King完成签到 ,获得积分10
1分钟前
司空随阴发布了新的文献求助10
1分钟前
四壁雪完成签到,获得积分10
1分钟前
渔夫完成签到,获得积分10
1分钟前
chen完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Lz发布了新的文献求助10
1分钟前
DrLuffy完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879580
关于积分的说明 18757472
捐赠科研通 6938054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201146
关于科研通互助平台的介绍 2375264
邀请新用户注册赠送积分活动 2176952