Fisico TU-GOF membrana composita, permeabilità ai gas e morfologia in sezione trasversale
Recentemente, l'Accademia cinese delle Scienze e delle basse emissioni di carbonio la trasformazione di Ingegneria e Laboratorio chiave della Accademia Cinese delle Scienze di Shanghai avanzata Istituto di ricerca - Università di Shanghai Laboratorio congiunto delle basse emissioni di carbonio tecnologia energetica nella produzione di film composito della struttura in ossido di grafene per l'auto-assemblaggio di piccoli progressi della ricerca molecolare del gas setacciatura.
In bidimensionale singolo strato di ossido di grafene (GO) formante la dimensione dello stack può essere utilizzato per lo screening nanocanali. Poiché un materiale facilmente disponibile, semplice da preparare, e prestazioni superiori, la pellicola di base GO è diventato rapidamente il bordo anteriore della Scienza e Tecnologia delle Membrane un importante e caldo argomento, oggetti isolati comprendente gas, liquido e dissalazione e altri campi. con l'approfondite ricerche, GO pellicola di base evidenzia due aspetti principali, vale a dire come regolare con precisione le dimensioni di un canale bidimensionale per ospitare diversi oggetti (soprattutto piccole molecole) requisiti di separazione, il secondo è come migliorare efficacemente la forza di forze interstrato e migliorare la disponibilità del film.
GO pellicola di base e la pellicola zeolite, avente una differente forte interazione interna, che è la fase pi-pi legame e legame idrogeno forza principale è debole, la resistenza meccanica del film è basso, e nella separazione di molecole ospiti può facilmente espandere la spaziatura interstrato, compromettendone prestazioni separazione e stabilità. il modo più diretto ed efficace per migliorare la forza tra strati di carbonio come il gruppo contenente ossigeno è GO 'ancoraggio', in modo covalente a ponte da uno strato di carbonio su GO reticolazione molecole, formando così una spaziatura strato uniforme telaio ossido di grafene (Gofs). soddisfa contemporaneamente allo scopo di controllare la spaziatura strato piccolo setacciatura molecolare, le molecole di reticolazione richiesti devono gruppi più attivi, e minore è la dimensione del controllo più favorevole di spaziatura strato.
In questo studio, i ricercatori Yuhan Sun, aveva picco = S- gruppo pluralità selezionata di terminali attivi, solo 3 atomi nello scheletro molecolare e avente un doppio NH2- C, e tiourea (TU) avendo debolmente riducendo le molecole di reticolazione per ottenere un film composito continuo GOF omogenea, la prima squadra innestando la superficie di supporto con un gruppo reattivo GO, GO è fissato su una singola portante, quindi dal TU, GO e reazione di disidratazione condensazione di addizione nucleofila, in un vettore la realizzazione di un complesso omogeneo periodicamente TU-GOF film composito, il primo strato auto-assemblato controllando le condizioni, la spaziatura interstrato pellicola TU-GOF può essere regolata con precisione, spessore del film può essere controllato in diverse decine di risultati nanometri caratterizzazione sono confermate, il TU immobilizzazione dello strato di carbonio notevolmente sopprimere gonfiore deformazione del film nel mezzo di separazione, aumenta significativamente la stabilità meccanica della membrana. i risultati mostrano che la pellicola di separazione, TU-GOF avente una elevata selettività per H2, come H2 / CO2, H2 / N2 e H2 / CH4 selettività ideale di ~ 200, velocità di permeazione H2 10-7mol / m2 / s / Pa. questo si basa sul primo strato pellicola di base GO in H2 bidimensionale setacciata per realizzare la separazione efficiente, e le prestazioni sono molto superiore al polimerizzazione Il limite superiore del film di Robeson è superiore anche alla maggior parte dei film inorganici.
I risultati della ricerca pubblicati nella sezione "Advanced Materials". La ricerca è stata sostenuta dalla Fondazione Nazionale Zirankexue, finanziato Accademia Cinese delle Scienze e l'Associazione Nazionale programma Gioventù Innovazione R & S focalizzata sulla nano-speciale e simili per.
