Constructing Gas Transmission Pathways in Two-Dimensional Composite Material ZIF-8@BNNS Mixed-Matrix Membranes to Enhance CO2/N2 Separation Performance

选择性 纳米颗粒 纳米材料 氮化硼 材料科学 气体分离 纳米技术 分子 化学工程 化学 有机化学 催化作用 生物化学 工程类
作者
Fei Guo,Wu Xiao,Canghai Ma,Xuehua Ruan,Gaohong He,Hanli Wang,Zuosheng Yang,Xiaobin Jiang
出处
期刊:Membranes [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:13 (4): 444-444 被引量:4
标识
DOI:10.3390/membranes13040444
摘要

Two-dimensional (2D) nanomaterials, due to their high aspect ratio and high specific surface area, which provide a more tortuous pathway for larger gas molecules, are frequently used in membrane separation. However, in mixed-matrix membranes (MMMs), the high aspect ratio and high specific surface area of 2D fillers can increase transport resistance, thereby reducing the permeability of gas molecules. In this work, we combine boron nitride nanosheets (BNNS) with ZIF-8 nanoparticles to develop a novel material, ZIF-8@BNNS, to improve both CO2 permeability and CO2/N2 selectivity. Growth of ZIF-8 nanoparticles on the BNNS surface is achieved using an in-situ growth method where the amino groups of BNNS are complexed with Zn2+, creating gas transmission pathways that accelerate CO2 transmission. The 2D-BNNS material acts as a barrier in MMMs to improve CO2/N2 selectivity. The MMMs with a 20 wt.% ZIF-8@BNNS loading achieved a CO2 permeability of 106.5 Barrer and CO2/N2 selectivity of 83.2, surpassing the Robeson upper bound (2008) and demonstrating that MOF layers can efficiently reduce mass transfer resistance and enhance gas separation performance.
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
yaaaaaa发布了新的文献求助10
刚刚
元谷雪发布了新的文献求助10
刚刚
lizhiqian2024发布了新的文献求助10
1秒前
谨慎乌完成签到,获得积分10
1秒前
XF发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助洛苏采纳,获得10
1秒前
最长的旅途完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
shandi发布了新的文献求助10
2秒前
001完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
故意的松思应助54321采纳,获得10
2秒前
3秒前
科研通AI5应助lewu采纳,获得10
3秒前
布莱克发布了新的文献求助10
4秒前
辛未发布了新的文献求助10
4秒前
小米加步枪完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
直率小蚂蚁完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
duancarol发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
paul完成签到,获得积分10
6秒前
小于儿发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI5应助zyf采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
盛夏蔚来发布了新的文献求助10
8秒前
香蕉觅云应助yxtown采纳,获得20
8秒前
8秒前
8秒前
初心发布了新的文献求助10
9秒前
拖拖发布了新的文献求助10
9秒前
qingqing168发布了新的文献求助10
9秒前
雾里看花发布了新的文献求助30
9秒前
Orange应助夕夜采纳,获得10
9秒前
橙花完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
闪烁完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3790721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3335649
关于积分的说明 10275642
捐赠科研通 3052119
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675026
邀请新用户注册赠送积分活动 803005
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761007