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離子液體助力混合基質膜中的CO2分離【默尼化工離子液體】

2025-02-20 10:04:04 sh默尼 52

在化工行業中，氣體分離過程的優化是一項重大挑戰。如從沼氣或者天然氣中凈化甲烷(CH4)時必須要去除CO2，以防止設備腐蝕和熱值降低等問題。將重量輕、化學性質穩定的多孔共價有機框架(COFs)材料摻入膜中，可以實現更節能、更緊湊的分離過程。

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混合基質膜(MMMs)通過將COFs引入聚合物基質中，為其大規模生產提供了可能。然而，由于填料孔徑的限制，COF基MMMs的分離性能通常遠低于行業預期。因此，需要建立一種完全不同的CO2篩分策略來解決MMMs中非選擇性孔帶來的問題。
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基于此，來自湖南大學的王少飛和石河子大學的李雪琴研究團隊提出：使用大孔徑的COF作為電荷調節的主體材料，具有不對稱陽離子和陰離子的離子液體(ILs)作為調節多孔材料電荷的有效客體材料，通過主客體相互作用加載到COF孔中制備具有不同電荷的離子液體-COF復合材料，并將復合材料在Pebax基質中制備用于CO2/CH4分離MMMs。本研究通過用不同離子液體修飾COF實現了電荷由負到正的反轉，并將其用于Pebax膜分離CO2/CH4。正電荷的離子液體-COF在MMMs中形成局部正電場，提高了CO2/CH4的選擇性。其中，Pebax/ILs2C-COF MMMs在6wt.%時分離性能最佳。該研究為膜的設計提供了新視角，在CO2分離行業具有潛在應用前景。
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原文鏈接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202419475

原文作者：

Chao Liang, Yong Zhang, Jiangnan Yu, Qingbin Che, Shaofei Wang, and Xueqin Li

DOI: 10.1002/adfm.202419475


默尼化工科技（上海）有限公司

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