功能化Zr-MOF强化混合基质膜CO2分离

作者:方龙龙; 郑文姬; 宁梦佳; 张明扬; 杨雨晴; 代岩; 贺高红
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混合基质膜(MMMs)在气体分离领域具有良好的应用前景。金属有机骨架(MOFs)由于其高孔隙率和有机连接基团而常被用作填料。然而,由于MOFs和聚合物之间的界面相容性,MMMs气体分离性能的改善受到限制。本文合成了功能化Zr-MOF(UiO-66-AC),并用聚醚共聚酰胺(Pebax)制备了混合基质膜。引入填料的羰基和羧基在MOFs和聚合物基体之间提供了强大的界面相互作用。与纯膜相比,UiO-66-AC/Pebax MMMs的气体渗透性得到了显著改善。当填料含量为6%时,膜的渗透系数为102.4巴,CO2/N2和CO2/CH4的选择性分别为90.6和26.0。CO2/N2的分离性能已超过Robeson(2008)的上限,表明混合基质膜在CO2的分离应用具有潜力。