Membranes de tamisage moléculaire mXene pour une séparation de gaz très efficace

October 11, 2022

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

Cet article introduit un mXene à tamis moléculaire à deux dimensions avec des canaux subnano hautement ordonnés. Les groupes finaux abondants et uniformément répartis à la surface des nanofeuilles mXene sont utilisés pour soutenir la formation de canaux nanoporeux lamellaires bidimensionnels hautement ordonnés, afin d'atteindre une capacité de séparation de gaz rapide et précise: le flux de perméation H2 a atteint 2200 barre et H2 / H2 / La sélectivité de séparation du CO2 a atteint 160. La simulation quantitative de la dynamique moléculaire a été utilisée pour vérifier les résultats expérimentaux. Le développement de matériaux MXENE 2D avec des structures bidimensionnelles et des propriétés physicochimiques accordables en tant que nouvelles membranes de tamis moléculaires offre des opportunités passionnantes dans le domaine de la séparation des membranes. Il y a maintenant plus de 30 classes de matériaux MXEnes disponibles, et des dizaines supplémentaires peuvent être préparées, ce qui offre beaucoup de place pour améliorer encore leurs performances de séparation. La membrane MXENE développée dans cet article est très importante pour la séparation des gaz, comme la purification H2 dans le processus de réforme du méthanol, la capture du CO2 dans le processus de production d'énergie des fossiles à l'émission zéro, la récupération de H2 dans la production d'ammoniac, etc. En outre, un nouveau concept sur La conception structurelle de membranes à tamis moléculaires bidimensionnelles a été démontrée, à savoir l'utilisation de nanochanaux bidimensionnels hautement ordonnés peut atteindre une séparation de tamis moléculaire rapide et précise, rompre la limite de compromis et améliorer l'efficacité de séparation.

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Author:

Mr. Dongxu Li

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