Membrane di setacciatura molecolare mxene per una separazione del gas altamente efficiente

October 11, 2022

(Nat. Commun., 2017, doi: 10.1038/s41467-017-02529-6)

Questo documento introduce una membrana a setaccio molecolare lamellare bidimensionale con canali subnano altamente ordinati. I gruppi finali abbondanti e uniformemente distribuiti sulla superficie dei nanosheet di mxene vengono utilizzati per supportare la formazione di canali nanoporosi lamellari bidimellari altamente ordinati, in modo da ottenere una capacità di separazione del gas rapida e accurata: il flusso di permeazione H2 ha raggiunto 2200 barri e H2/ H2/ La selettività di separazione di CO2 ha raggiunto 160. La simulazione quantitativa della dinamica molecolare è stata utilizzata per verificare i risultati sperimentali. Lo sviluppo di materiali 2D mxene con strutture bidimensionali e proprietà fisico-chimiche sintonizzabili come nuove membrane a setaccio molecolare offre interessanti opportunità nel campo della separazione della membrana. Ora sono disponibili più di 30 classi di materiali Mxenes e si possono preparare più dozzine di mxenes, il che offre molto spazio per migliorare ulteriormente le loro prestazioni di separazione. La membrana mxene sviluppata in questo documento è molto importante per la separazione del gas, come la purificazione H2 nel processo di riforma del metanolo, l'acquisizione di CO2 nel processo di generazione di energia fossile a emissioni zero, il recupero di H2 nella produzione di ammoniaca, ecc. Il design strutturale di membrane a setaccio molecolare bidimensionale è stato dimostrato, vale a dire l'uso di nanochannel bidimensionali altamente ordinati può ottenere una separazione rapida e accurata del setaccio molecolare, rompere il limite di compromesso e migliorare l'efficienza di separazione.

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Author:

Mr. Dongxu Li

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