Membrane composite TU-GOF, morphologie transversale et perméabilité aux gaz
Récemment, l'Académie chinoise des sciences et de la transformation à faible carbone Ingénierie et Laboratoire clé de l'Académie chinoise des sciences de Shanghai avancée Institut de recherche - Université de Shanghai laboratoire commun de technologies énergétiques à faible émission de carbone dans la fabrication d'un film composite de cadre d'oxyde de graphène pour l'auto-assemblage de petits progrès de la recherche de gaz de tamisage moléculaire.
En une seule couche à deux dimensions de l'oxyde de graphène (GO) formant la taille de la pile peut être utilisée pour le criblage de nanocanaux. Etant donné qu'un matériau de préparer facilement disponibles, simple, et les caractéristiques de performance supérieures, le film de base GO est rapidement devenu le bord d'attaque de Membrane Science et de la Technologie un sujet important et chaud, des objets isolés couvrant le gaz, le liquide et le dessalement et d'autres domaines. avec la recherche en profondeur, GO film de base met en évidence deux principaux problèmes, à savoir comment régler avec précision la taille d'un canal à deux dimensions pour recevoir des objets différents (en particulier les petites Séparation des molécules) La seconde est de savoir comment améliorer efficacement la force et la résistance entre les couches et augmenter la disponibilité des membranes.
GO film de base et le film de zéolite, présentant une forte interaction interne différente, qui est la phase principale liaison pi-pi et la force de liaison hydrogène est faible, la résistance mécanique du film est faible, et dans la séparation des molécules hôtes peut facilement étendre l'espacement entre les couches, ce qui affecte le rendement et la stabilité de séparation. la manière la plus directe et efficace pour augmenter la force entre les couches de carbone tel que le groupe contenant de l'oxygène est « ancre » GO, de manière covalente ponté par une couche de carbone sur GO molécules de réticulation, formant ainsi un espacement de couche uniforme cadre d'oxyde de graphène (GOF). satisfait simultanément le but de contrôler l'espacement des couches faible tamisage moléculaire, les molécules de reticulation requises ont des groupes actifs, et plus la taille de la commande plus favorable de l'espacement des couches.
Dans cette étude, des chercheurs Yuhan Sun, avait pic = groupe S- pluralité sélectionnée de terminaux actifs, à 3 atomes de carbone dans le squelette moléculaire et ayant une double NH2- C, et de la thiourée (TU) ayant une faible réduction des molécules de reticulation pour obtenir un film composite GOF continu homogène, la première équipe par greffage de la surface de support avec un groupe réactif GO, GO est fixé sur un support unique, puis de la TU, GO et de la réaction de condensation par déshydratation d'addition nucléophile, dans un vecteur la réalisation d'un assemblage homogène périodiquement film composite TU-GOF, la première fois, la couche auto-assemblée en contrôlant les conditions, l'espacement intercouche pellicule TU-GOF peut être régulée avec précision, l'épaisseur du film peut être contrôlée de plusieurs dizaines de nanomètres résultats de caractérisation sont confirmées, le TU l'immobilisation de la couche de carbone de suppression de gonflement considérablement la déformation du film dans le milieu de séparation, augmente de manière significative la stabilité mécanique de la membrane. les résultats montrent que la séparation, du film TU-GOF ayant une forte sélectivité pour H2, tels que H2 / CO2, H2 / N2 et H2 / CH4 de sélectivité idéale d'environ 200, le taux de permeation H2 10-7mol / m2 / s / Pa. ceci est basé sur la GO première couche de film de base dans deux dimensions H2 tamisé pour obtenir une séparation efficace, et la performance est beaucoup plus élevée que la polymérisation La limite supérieure de Robeson du film est également supérieure à la plupart des films inorganiques.
Les résultats de recherche publiés dans les « Advanced Materials ». La recherche a été financée par la Fondation nationale Zirankexue, financée par l'Académie chinoise des sciences et de l'Association nationale pour le programme d'innovation R & D de la jeunesse axée sur nano-spécial et similaires.
