膜气体分离相对于其他气体分离技术具有显著优势,但是构建同时具有高选择性和渗透率的膜非常困难,有鉴于此,北京化工大学韩景宾、牛津大学Dermot O’Hare等报道了通过单层LDH纳米片、甲脒亚磺酸(FAS)自组装、随后喷涂构建聚二甲基硅氧烷层,构建了含有二维亚纳米通道结构的(LDH/FAS)n-PDMS复合膜。膜在CO2传输速率中实现了较好的CO2选择性,其中CO2选择性因子SF(selectivity factors)在CO2/H2、CO2/N2、CO2/CH4分别为43、86、62。
性能。这种膜中的CO2选择性比大多数报道的结果更好,而且超过了Robeson和Freeman的上限数值。这种(LDH/FAS)n-PDMS膜在长时间CO2分离操作测试中同时具有热力学稳定性、机械稳定性。
作者认为这种对CO2的优异选择性来自于CO2在亚纳米通道中具有更高的溶解性、扩散能力、化学亲和力。
参考文献
Xu, X., Wang, J., Zhou, A. et al. High-efficiency CO2 separation using hybrid LDH-polymer membranes. Nat Commun 12, 3069 (2021).
DOI: 10.1038/s41467-021-23121-z
https://www.nature.com/articles/s41467-021-23121-z