Membrana compuesta TU-GOF, morfología de sección transversal y permeabilidad a los gases
Recientemente, la Academia China de Ciencias e Ingeniería de la transformación de bajo carbono y clave de laboratorio de la Academia de Ciencias de China Shanghai Avanzada Instituto de Investigación - Universidad de Shanghai laboratorio común de la tecnología de energía baja en carbono en la fabricación de película compuesta de estructura de óxido de grafeno para la auto-ensamblaje de progreso de la investigación de gas tamizado molecular pequeño.
En una sola capa bidimensional de óxido de grafeno (GO) que forma el tamaño de la pila se puede utilizar para el cribado de nanocanales. Desde un material fácilmente disponible, fácil de preparar, y las características de rendimiento superior, la película de base GO ha convertido rápidamente en el borde de ataque de membrana Ciencia y Tecnología un importante y caliente tema, objetos aislados que cubren gas, líquido y desalinización y otros campos. con la investigación en profundidad, GO película de base pone de relieve dos cuestiones principales, a saber, la forma de regular con precisión el tamaño de un canal de dos dimensiones para adaptarse a diferentes objetos (especialmente pequeña Separación de moléculas) El segundo es cómo mejorar efectivamente la fuerza y la fuerza entre las capas y aumentar la disponibilidad de las membranas.
IR película base y la película de zeolita, que tiene una fuerte interacción interna diferente, que es la principal fuerza de enlace fase pi-pi y enlace de hidrógeno es débil, la resistencia mecánica de la película es baja, y en la separación de moléculas huésped puede ampliar fácilmente el espaciamiento entre capas, lo que afecta rendimiento de la separación y la estabilidad. la forma más directa y eficaz para mejorar la fuerza entre capas de carbono como el grupo que contiene oxígeno es GO 'ancla', covalentemente puenteado por una capa de carbono en GO reticulación moléculas, formando de este modo una separación capa uniforme marco de óxido de grafeno (GOFs). satisface simultáneamente el propósito de controlar el espaciado capa pequeña de tamizado molecular, las moléculas de entrecruzamiento requeridos tienen grupos más activos, y el más pequeño es el tamaño del control más favorable de espaciamiento capa.
En este estudio, los investigadores Yuhan Sun, tenía pico = S- grupo pluralidad seleccionada de los terminales activos, sólo el 3 átomos en el esqueleto molecular y que tiene un doble NH2- C, y tiourea (TU) que tiene un débilmente reduciendo las moléculas reticulantes para obtener una película homogénea continua GOF compuesto, el primer equipo mediante el injerto de la superficie de soporte con un grupo reactivo GO, GO se fija en una sola portadora, y luego de la TU, IR y reacción de condensación deshidratación de adición nucleófila, en un vector la realización de un conjunto homogéneo periódicamente película de material compuesto TU-GOF, la primera vez que la capa auto-ensamblado mediante el control de las condiciones, el espaciamiento entre capas de película TU-GOF puede ser regulada precisamente, espesor de la película puede controlarse de varias decenas de resultados nanómetros de caracterización se confirmó, el TU la inmovilización de la capa de carbono que suprime en gran medida la hinchazón deformación de la película en el medio de separación, aumenta significativamente la estabilidad mecánica de la membrana. los resultados muestran que la película de separación, TU-GOF que tiene una alta selectividad para H2, tales como H2 / CO2, H2 / N2 y H2 / CH4 selectividad ideal de ~ 200, velocidad de permeación de H2 10-7mol / m2 / s / Pa. esto se basa en la primera capa de película de base IR en H2 de dos dimensiones se tamizó para conseguir la separación eficiente, y el rendimiento es mucho mayor que la polimerización El límite superior de Robeson de la película también es superior a la mayoría de las películas inorgánicas.
Los resultados de investigación publicado en el "Advanced Materials". La investigación fue financiada por la Fundación Nacional Zirankexue, financiado por la Academia China de Ciencias y la Asociación Nacional de Jóvenes programa de Innovación I + D centrado en nano-especial y similares para.
