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中科院科學家制備出1納米厚分子篩膜
巴拉多利德粤语 www.stmnhx.com.cn  2014-12-15 09:50  科學網

  由中科院大連化學物理所研究員楊維慎和李硯碩帶領的研究團隊,美國PSS 納米粒徑分析儀NICOMP 380N3000日前首次制備出一種遠遠“薄于蟬翼”的納米片分子篩膜。12月12日相關研究成果發表在《科學》雜志上。

  常規分子篩膜的厚度為蟬翼厚度的十倍以上這種納米片分子篩膜僅1納米厚,納米氧化鋯比表面積儀為蟬翼厚度的千分之一且具有如“篩眼”般高度規整的孔道可以精確篩分尺寸差異僅為0.04 納米的氫氣和二氧化碳分子從而將后者有效截留。

  氫氣和二氧化碳的分離是清潔能源和二氧化碳捕獲中的關鍵步驟利用選擇性膜材料實現二者分子水平的分離是工業界長期以來的夢想。對于常規膜材料均存在滲透通量和分離選擇性之間此消彼長的關系。因此如何同時提高分離膜的滲透通量和分離選擇性是學術界的重要挑戰。

  研究人員將一種沸石咪唑酯骨架進行水熱處理得到具有優異穩定性的二維層狀骨架母體材料以甲醇與正丙醇為分散劑結合超低功率濕法球磨與超聲分散技術在國際上首次成功開層獲得了單分子層厚度(~1納米)的金屬有機骨架納米片。在此基礎上通過熱組裝方法,納米激光粒度儀 巴拉多利德粤语 www.stmnhx.com.cn得到超薄分子篩膜的氫氣/二氧化碳分離系數達到200以上遠高于迄今報道的有機和無機膜的氫氣/二氧化碳分離性能。該納米片分子篩膜在不同升降溫條件和水熱條件下進行了長達400小時的穩定性測試膜性能保持不變。

  《膜科學》雜志副主編、美國著名無機膜科學家林躍生教授評價該項研究成果是膜科學領域的一個重要進展;德國著名分子篩膜和膜催化科學家卡羅教授評價該研究是分子篩膜領域的一個開創性工作;日本膜協會主席、著名微孔膜科學家都留教授評價該項研究發展了新一代分子篩膜。

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