可转换膜技术:提升气体分离效率需求
来自 实验室仪器网
细胞材料科学研究所和台湾大学化学工程系的科学家开发出一种可转换相的膜,可以满足高效气体分离的需求。这项研究发表在《自然通讯》上。
工业气体分离需要高效性和灵活性,这对于清洁能源和环境保护至关重要。然而,目前的材料不够灵活,无法选择性地分离氢气(H2)和二氧化碳(CO2)等气体,同时保持节能。
这种新颖的膜设计采用了聚乙二醇链和金属有机多面体(MOP)的独特混合。传统固体膜虽然有效但灵活性有限,这阻碍了它们在工业环境中的效率。相变多孔材料可以通过调整其物理状态来精确调整气体渗透性和选择性。
通过调节温度可以使材料在液态、玻璃态和晶体态之间切换,从而最大限度地提高其渗透性和对特定气体的选择性。
膜的液相对于CO2捕获非常有效。这种状态表现出极好的渗透性和选择性,可以高效地从氢组合中捕获CO2并减少捕获过程中的能源消耗。
这一特性使其成为降低工业二氧化碳排放和促进通过氢气净化生产可再生能源的有希望的替代方案。
这种相变膜的适应性为定制气体分离提供了新的机遇。
该团队设想通过精心选择MOP结构和聚合物来调整其性能,实现该膜的各种应用及其对特定条件的适应性。这种多功能性可使行业能够在各种环境条件下针对特定气体进行检测。
该团队还在探索MOP与聚合物的组合,以扩大可有效分离的气体范围。随着研究的不断深入,这种革命性的膜有望成为可持续能源解决方案的基石,帮助企业在提高效率的同时满足环保标准。
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