MXene/ZIF-8膜的制备及气体分离性能研究

作     者：赵中源 张志荀 ZHAO Zhongyuan;ZHANG Zhixun

作者机构：西北矿冶研究院精细化工所甘肃白银730900 白银同安顺安全咨询服务有限公司甘肃白银730900 

出 版 物：《石油化工应用》 (Petrochemical Industry Application)

年 卷 期：2023年第42卷第11期

页      码：100-104页

摘      要：膜分离技术在气体分离领域受到了广泛的关注。然而,分离膜受到trad-off效应的限制。二维材料已被证明是设计高性能气体分离膜的理想材料。本研究将MXene纳米片与ZIF-8纳米颗粒相混合,通过真空过滤法将混合的溶液制备成高性能的MXene/ZIF-8膜。采用SEM等测试手段研究了MXene纳米片和MXene/ZIF-8膜的形貌。结果表明,ZIF-8的正电荷和MXene的负电荷通过静电相互作用增强了膜的相容性。通过系统考察ZIF-8负载、温度和操作时间对MXene/ZIF-8膜分离性能的影响,最终制备的MXene/ZIF-8膜在25℃、0.1 MPa条件下,分离CO_(2)/N_(2)时的最佳CO_(2)透过率为805.68 GPU,分离CO_(2)/CH_(4)时的最佳CO_(2)透过率为733.21 GPU。同时,MXene/ZIF-8膜对CO_(2)/N_(2)(30.31)和CO_(2)/CH_(4)(28.42)均表现出良好的选择性。本研究制备的膜也表现出良好的持久性和热稳定性,满足工业高通量的需求,可得到广泛的应用。

主 题 词：二维材料 MXene ZIF-8 膜 

学科分类：081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 081701[081701] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-5285.2023.11.022

馆 藏 号：203125168...