丙烯丙烷高效分離用柔性聚丙烯支撐ZIF8膜

2021-01-08 科學網

丙烯丙烷高效分離用柔性聚丙烯支撐ZIF8膜

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/6 22:45:45

華南理工大學王海輝團隊開發了一種高效分離丙烯/丙烷用柔性聚丙烯支撐ZIF-8膜。該研究成果發表在2020年12月3日出版的國際學術期刊《美國化學會志》。

金屬-有機框架（MOF）膜在分離應用中具有巨大的潛力。目前有幾種MOF膜生長在聚合物基片上，目的是擴大膜的規模，但它們的脆性阻礙了其在工業上的應用。

研究人員採用快速電流驅動合成法（FCDS）在1h內成功地合成了聚丙烯（PP）負載的ZIF-8膜，該膜對C3H6-C3H8二元混合物具有良好的柔韌性，分離係數可達122±13。在彎曲ZIF-8膜使其曲率為92m–1後，PP負載ZIF-8膜的C3H6/C3H8分離性能保持不變。這種優異的力學性能對實際應用至關重要。此外，研究人員進一步在各種聚合物基片甚至聚合物中空纖維上合成了ZIF-8膜，以證明其生產的可擴展性。

附：英文原文

Title: Flexible Polypropylene-Supported ZIF-8 Membranes for Highly Efficient Propene/Propane Separation

Author: Yali Zhao, Yanying Wei, Luxi Lyu, Qianqian Hou, Jürgen Caro, Haihui Wang

Issue&Volume: December 3, 2020

Abstract: Metal–organic framework (MOF) membranes have enormous potential in separation applications. There are several MOF membranes grown on polymer substrates aimed for scale-up, but their brittleness hampers any industrial application. Herein, intergrown continuous polypropylene (PP)-supported ZIF-8 membranes have been successfully synthesized via fast current-driven synthesis (FCDS) within 1 h. The PP-supported ZIF-8 membranes exhibit a promising separation factor of 122 ± 13 for binary C3H6–C3H8 mixtures combined with excellent flexibility behavior. The C3H6/C3H8 separation performance of the PP-supported ZIF-8 membrane was found to be constant after bending the supported ZIF-8 film with a curvature of 92 m–1. This outstanding mechanical property is crucial for practical applications. Moreover, we further synthesized ZIF-8 membranes on various polymer substrates and even polymer hollow fibers to demonstrate the production scalability.

DOI: 10.1021/jacs.0c07481

Source: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07481

 

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