通常精确的从H2/N2或者H2/CH4中提纯H2需要液氮蒸馏处理过程,这个过程具有非常低的分离效率,消耗能量和分离的成本非常高。膜技术虽然仍然处于发展的初期,但是具有较好的氢气提纯应用前景。
有鉴于此,中国科学技术大学汪苏靖研究员、大连理工大学刘毅教授、蒙彼利埃大学Guillaume Maurin教授等报道通过动力学机理,控制MOF膜的晶体取向改善分离CH4和N2。
本文要点
(1)
将0.3 nm孔垂直方向修饰在载体上,b-Ti-MOF膜具有超高的氢气选择性分离,性能超过了目前无机膜材料分离H2/N2或H2/CH4所能达到的性能上限。
(2)
由于MOF的通道达到1 nm,因此Ti-MOF不仅具有超高的H2分离性能,而且具有优异的H2渗透性。
参考文献
Sujing WANG, Sixing Chen, Mohammad Wahiduzzaman, Taotao Ji, Yi Liu, Yang Li, Chen Wang, Yanwei Sun, Gaohong He, Guillaume Maurin, Yi Liu, Oriented Titanium-MOF Membrane for Hydrogen Purification, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202413701
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202413701