Membran Sieving Mxene untuk pemisahan gas yang sangat cekap

2022 10/11

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

Makalah ini memperkenalkan Mxene membran molekul lamellar dua dimensi dengan saluran subnano yang sangat diperintahkan. Kumpulan akhir yang banyak dan diedarkan secara merata di permukaan nanosheets Mxene digunakan untuk menyokong pembentukan saluran nanoporous lamellar dua dimensi yang sangat diperintahkan, untuk mencapai keupayaan pemisahan gas yang cepat dan tepat: fluks permeasi H2 mencapai 2200 barrer, dan H2/ Selektiviti pemisahan CO2 mencapai 160. Simulasi kuantitatif dinamik molekul digunakan untuk mengesahkan hasil eksperimen. Perkembangan bahan MXENE 2D dengan struktur dua dimensi dan sifat fizikokimia yang boleh ditukar sebagai membran penapis molekul novel menyediakan peluang yang menarik dalam bidang pemisahan membran. Kini terdapat lebih daripada 30 kelas bahan Mxenes yang ada, dan berpuluh -puluh lagi Mxenes dapat disediakan, yang menyediakan banyak ruang untuk meningkatkan prestasi pemisahan mereka. Membran Mxene yang dibangunkan dalam makalah ini sangat penting untuk pemisahan gas, seperti pembersihan H2 dalam proses pembaharuan metanol, penangkapan CO2 dalam proses penjanaan kuasa bahan api sifar fosil, pemulihan H2 dalam pengeluaran ammonia, dan lain-lain. Reka bentuk struktur membran penapis molekul dua dimensi ditunjukkan, iaitu penggunaan nanochannels dua dimensi yang sangat diperintahkan dapat mencapai pemisahan penapis molekul yang cepat dan tepat, memecahkan batas perdagangan, dan meningkatkan kecekapan pemisahan.

Sebelumnya:Pusat Bahan Lanjutan "11" Sains dan Teknologi

Seterusnya:Penyimpanan tenaga pseudocapacitive ultra tinggi dalam karbida logam peralihan dua dimensi