Mxene molekular sieving membranes para sa lubos na mahusay na paghihiwalay ng gas
October 12, 2022
(Nat. Komun., 2017, doi: 10.1038/s41467-017-02529-6)
Ang papel na ito ay nagpapakilala ng isang dalawang-dimensional na lamellar molekular na sieve membrane mxene na may mataas na iniutos na mga subnano channel. Ang masaganang at pantay na ipinamamahagi na mga grupo ng pagtatapos sa ibabaw ng mxene nanosheets ay ginagamit upang suportahan ang pagbuo ng mataas na iniutos na dalawang-dimensional na lamellar nanoporous channel, upang makamit ang mabilis at tumpak na kakayahan sa paghihiwalay ng gas: H2 permeation flux umabot sa 2200 barrer, at H2/ Ang pagpili ng paghihiwalay ng CO2 ay umabot sa 160. Ang molekular na dinamika na dami ng simulation ay ginamit upang mapatunayan ang mga resulta ng eksperimentong. Ang pag-unlad ng mga materyales na Mxene 2D na may dalawang dimensional na istruktura at mga naka-tono na mga katangian ng physicochemical bilang nobelang molekular na mga lamad ng molekular ay nagbibigay ng kapana-panabik na mga pagkakataon sa larangan ng paghihiwalay ng lamad. Mayroon na ngayong higit sa 30 mga klase ng mga materyales na magagamit ng Mxenes, at dose -dosenang higit pang mga mxenes ang maaaring ihanda, na nagbibigay ng maraming silid upang higit na mapabuti ang kanilang pagganap sa paghihiwalay. Ang mxene membrane na binuo sa papel na ito ay napakahalaga para sa paghihiwalay ng gas, tulad ng paglilinis ng H2 sa proseso ng pag-reporma ng methanol, pagkuha ng CO2 sa zero-emission fossil fuel power generation process, H2 pagbawi sa produksiyon ng ammonia, atbp Bilang karagdagan, isang bagong konsepto sa Ang disenyo ng istruktura ng dalawang-dimensional na molekular na mga lamad ng salaan ay ipinakita, lalo na, ang paggamit ng mataas na iniutos na dalawang-dimensional na nanochannels ay maaaring makamit ang mabilis at tumpak na paghihiwalay ng molekular na salaan, masira ang limitasyon ng trade-off, at pagbutihin ang kahusayan sa paghihiwalay.