Tailoring the structure of a sub-nano silica network via fluorine doping to enhance CO2 separation and evaluating CO2 separation performance under dry or wet conditions

渗透 无定形固体 兴奋剂 化学工程 材料科学 气体分离 吸附 分压 化学 有机化学 冶金 工程类 生物化学 渗透 光电子学 氧气
作者
Ikram Rana,Hiroki Nagasawa,Toshinori Tsuru,Masakoto Kanezashi
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:658: 120735-120735 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2022.120735
摘要

The amorphous nature of a silica network structure offers an attractive opportunity for excellent separation of small molecules such as He and H2. CO2 separation systems are restricted, however, by the density of amorphous silica structures. Hence, the objective of this work was to tailor the network pore size of conventional tetraethoxysilane (TEOS)-derived silica membranes via fluorine (NH4F) doping. Fluorine doping can precisely enlarge the network pore size in a subnano range by reducing the Si–OH groups in the network structure, while CO2 adsorption properties are decreased as doped fluorine concentration increases. A fluorine-doped silica membrane (F/Si=0.1/9.9) showed a CO2/N2 permeance ratio that reached as high as 50 with CO2 permeance of 1.6 × 10−7 mol m−2 s−1 Pa−1 at 50 ⁰C. In a wet system (200–300 oC, H2O partial pressure of 3 kPa), fluorine-doped silica membranes were quite stable, irrespective of the doped fluorine concentration, but a blocking effect at around 100–150 ⁰C was observed and gas permeance (He, CO2, N2) was apparently lower than that in a dry system. Under steam with a high partial pressure (300 ⁰C, H2O partial pressure of 30 kPa), the hydrothermal stability of silica membranes was increased with increases in the fluorine concentration.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
阿宋发布了新的文献求助10
1秒前
wanci应助刘小白采纳,获得10
1秒前
嘿嘿发布了新的文献求助30
1秒前
豆沙包完成签到,获得积分10
2秒前
fdpb发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
XIN完成签到,获得积分10
4秒前
团结完成签到 ,获得积分10
5秒前
笠柚应助tjpuzhang采纳,获得10
6秒前
赘婿应助lockedcc采纳,获得10
6秒前
JamesPei应助luohan采纳,获得10
6秒前
7秒前
Owen应助故意的白开水采纳,获得10
7秒前
青栞完成签到,获得积分10
8秒前
wowo发布了新的文献求助10
8秒前
大圈圈发布了新的文献求助10
8秒前
djshao应助仁爱的可乐采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助绿柏采纳,获得10
9秒前
YL发布了新的文献求助10
9秒前
Rubia发布了新的文献求助10
10秒前
星辰大海应助车骋昊采纳,获得10
10秒前
和谐绿竹发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
许大脚完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
贺可乐完成签到,获得积分10
13秒前
luanzhaohui发布了新的文献求助50
14秒前
小蘑菇应助一一采纳,获得10
14秒前
14秒前
ghn123456789完成签到,获得积分10
14秒前
万能图书馆应助青栞采纳,获得10
14秒前
两千完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
Quinn发布了新的文献求助10
15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 Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5601126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686631
关于积分的说明 14845345
捐赠科研通 4679752
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539214
邀请新用户注册赠送积分活动 1506081
关于科研通互助平台的介绍 1471266