分子水平制备用于有效CO2 / N2、CO2 / H2和烯烃/石蜡分离的高选择性复合ZIF-8 - CNT- PDMS膜
独特的具有增强气体分离性能的CNT-ZIF-8 - PDMS复合膜的分子尺度制备方法主要集中在捕获CO2 ( CO2 / N2,CO2 / H2 )。也有烯烃/石蜡分离的报道。首次在自支撑化学修饰碳纳米管( CNT )平台上通过ZnO键成功地合成了ZIF-8沟道层,使ZIF-8晶体能够在CNT上生长并牢固地锚固。在CNT表面形成取向的ZIF-8阵列,作为有效的缓冲层,促进了分子气体通过膜的传输。相比之下,通常会降低气体渗透率的常规沟道层。为了减小CNT / ZIF-8地层表面/本体处的间隙孔隙,采用喷涂技术在CNT / ZIF-8上沉积了薄的聚二甲基硅氧烷( PDMS )层。通过SEM和三维光学轮廓仪观测,证实了所得到的无缺陷形貌。PDMS的沉积提高了复合材料的力学稳定性(应力-应变),延伸率提高了12倍,热稳定性降低了46 %。此外,复合膜表现出优异的气体分离性能,其CO2和C3H6的渗透率分别为8705和4965Barrer,对CO2 / N2 (理想选择性α = 45.6 )和CO2 / H2 ( α = 23.9 )气体对的选择性均超过2008年Robeson上界。