中科院金屬有機骨架分離膜研究獲突破
2011年09月16日 17:1 5547次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新技術
近日，中科院大連化學物理研究所楊維慎研究員領導的無機膜與催化新材料研究組（504組）在金屬有機骨架分離膜的研究工作中取得突破，最新成果作為后封面文章發(fā)表在《德國應用化學》上，這是對具有實際應用價值的MOFs分離膜的首次報道。
近年來，MOFs材料因其在吸附、分離、催化等領域的巨大潛在應用價值而成為世界各國研究者普遍關注的焦點。國際上，利用MOFs材料構建分子篩分膜（根據(jù)分子的大小不同，優(yōu)先透過小分子），并用于氣體分子的尺寸選擇性分離的相關研究在近期取得了顯著進展。然而，由于普遍存在的MOFs材料本身的骨架柔性，使得MOFs分子篩膜并不能有效地截留較其孔道直徑稍大的分子，限制了其在氣體膜分離領域的應用。
楊維慎研究小組的科研人員正面地利用了MOFs材料的骨架柔性，實驗觀測和理論模擬到異丁醇分子在ZIF-8納米粒子上吸附過程中的“gate-opening”效應?；谠撔蚙IF材料的表面超疏水性，制備出可以優(yōu)先透過醇類大分子而阻止尺寸更小的水分子的高性能ZIF-8納米復合膜。該膜可高效地從低濃度發(fā)酵液中富集異丁醇（第二代生物燃料），分離系數(shù)為34.9 - 40.1，透量為6.4 - 8.6 kgh-1m-2，超出了文獻報道的丁醇富集膜的性能上限。能耗分析表明，該ZIF-8復合膜的滲透汽化分離能耗僅為精餾能耗的一半，展現(xiàn)出良好的工業(yè)應用前景。
上述研究成果有望顯著推動膜分離技術在生物燃料生產(chǎn)中的應用，并對MOFs分離膜在大分子選擇性分離和液體分離領域的相關研究起到重要的借鑒作用。
責任編輯：安子
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