Functionalized metal organic framework-polyimide mixed matrix membranes for CO2/CH4 separation

Nik, Omid Ghaffari; Chen, Xiao Yuan; Kaliaguine, Serge

doi:10.1016/j.memsci.2012.04.003

Cited by 367 publications

(225 citation statements)

References 59 publications

Supporting

Mentioning

190

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Many studies can be found in the open literature on the use of this material for the preparation of membranes to be used in gas separation applications. Most of the studies are also focalized on the improvement of the separation properties of these membranes by the addition of fillers (Askari and Chung, 2013;Nik et al, 2012) or blends (Madaeni et al, 2012) or by introducing new preparation techniques and post-treatments (Nisola et al, 2011;Wang et al, 2013) which also give improvements in terms of durability and resistance. In the meantime, there have been many patents developed up to now on the preparation of these membranes for various purposes in the field of gas separation and various aspects of their application have been investigated (Nagata, 1997;Liu et al, 2012;Chung et al, 2007).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Polyimide hollow fiber membranes for CO2 separation from wet gas mixtures

Falbo

Tasselli

Brunetti

et al. 2014

Braz. J. Chem. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

-Matrimid®5218 hollow fiber membranes were prepared using the dry-wet spinning process. The transport properties were measured with pure gases (H 2 , CO 2 , N 2 , CH 4 and O 2 ) and with a mixture (30% CO 2 and 70% N 2 ) in dry and wet conditions at 25 °C, 50 °C, 60 °C and 75 °C and up to 600 kPa. Interesting values of single gas selectivity up to 60 °C (between 31 and 28 for CO 2 /N 2 and between 33 and 30 for CO 2 /CH 4 ) in dry condition were obtained. The separation factor measured for the mixture was 20% lower compared to the single gas selectivity, in the whole temperature range analyzed. In saturation conditions the data showed that water influences the performance of the membranes, inducing a reduction of the permeance of all gases. Moreover, the presence of water caused a decrease of single gas selectivity and separation factor, although not so significant, highlighting the very high water resistance of hollow fiber membrane modules.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Polyimide hollow fiber membranes for CO2 separation from wet gas mixtures

Falbo

Tasselli

Brunetti

et al. 2014

Braz. J. Chem. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Quan sát từ Hình 1 ta thấy, vị trí các đỉnh nhiễu xạ của hai mẫu này trùng với mẫu UiO-66 trước khi ngâm. Các đỉnh nhiễu xạ quan sát được đều rõ nét, đặc biệt là đỉnh chính ở 7,46 o vẫn có cường độ cao, cho thấy độ tinh thể của hai vật liệu này rất tốt. Điều này rất phù hợp với kết quả đo FESEM.…”

Section: Nghiên Cứu độ Bền Của Vật Liệu Trong Môi Trƣờng Nƣớcunclassified

NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU KHUNG CƠ KIM Zr-MOF TRONG NƢỚC ĐỊNH HƢỚNG CHO ỨNG DỤNG HẤP PHỤ KHÍ

Thu¹

2018

JST

View full text Add to dashboard Cite

TÓM TẮTVật liệu khung cơ kim Zr-MOF được tổng hợp từ phản ứng giữa muối zirconium clorua với axit benzene 1,4-dicarboxylate bằng phương pháp thuỷ nhiệt ở nhiệt độ 120 o C trong 36 giờ. Vật liệu này được nghiên cứu chế tạo trong dung môi N, N-dimethyformamide (DMF). Sau đó, sản phẩm thu được được ngâm trong môi trường nước ở nhiệt độ thường và 100 o C để nghiên cứu độ bền của vật liệu theo thời gian. Cấu trúc tinh thể, hình thái học và diện tích bề mặt của vật liệu được xác định qua giản đồ nhiễu xạ tia X, hiển vi điện tử quét phân giải cao (FESEM) và thiết bị đo BET cho thấy vật liệu có cấu trúc hình lập phương. Độ bền nhiệt của vật liệu được đo bằng phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA). Các phép đo cho thấy UiO-66 có độ tinh thể cao, độ bền nhiệt đạt 809 K và không bị phá hủy khi ngâm trong nước.Từ khóa: Zr-MOF, vật liệu khung cơ kim, độ bền của MOF, DMF, H 2 BDC. GIỚI THIỆUVật liệu khung cơ kim xuất hiện như một loại vật liệu mới trong gần hai thập kỉ qua và được hình thành do liên kết phối trí xây dựng từ các mối liên kết của phối tử hữu cơ (cầu nối ligand) và các nút vô cơ của các ion kim loại hoặc cụm (cluster) các ion kim loại. Sự hình thành này tạo nên sự đa dạng về cấu trúc, nhóm chức năng, kích thước và hình dạng của lỗ trống trong gia đình MOFs (MOF = Metal Organic Framework, khung cơ kim) như IRMOF (Isoreticular Metal Organic Framework, ZIF (Zeolite-Imidazolate Framework), HKUST (Hongkong University of Science and Technology). Khả năng sắp xếp và liên kết giữa ion kim loại và các cầu hữu cơ trong hệ thống MOF rất linh hoạt đủ để thay đổi tính chất của MOF được tạo ra. Đây là một yếu tố quan trọng cho phép MOF được thiết kế và chế tạo theo những tính chất và ứng dụng mong muốn. Vì vậy vật liệu này đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học do tiềm năng ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực như: hấp thụ và tách lọc khí, cảm biến, phát quang, dự trữ và phân phối thuốc… [1]. Dựa trên những nghiên cứu về ứng dụng của vật liệu này cho thấy, một vài loại MOF có độ bền nhiệt trong khoảng 250 ÷ 500 °C và độ bền hoá học tương đối thấp [2]. Ví

show abstract

“…13,16 Porous fillers act as molecular sieving agents separating gas molecules by their size or shape. 11,13,17,18 These porous inorganic particles exhibit high permeability and selectivity above the Robesons upper bound due to their small precise apertures.…”

Section: Fabrication and Characterization Of Mmmsmentioning

confidence: 99%

“…UiO-66 metal organic framework (MOF) was modified with several organic functional groups such as amine, phenylacetyl chloride, decanoyl chloride, succinic anhydride and improved the interface properties. 16,57,58 Ti-exchanged UiO-66 MOFs were used to increase the interface and performance of the MMMs using PIM-1 as the polymer matrix. 59 MIL-based MOFs were also modified with several chemical surface groups and metal exchange methods which resulted in the improved interaction between the MOF and the polymer.…”

Section: Modification Of the Fillers And Casting Conditionsmentioning

confidence: 99%

Mixed Matrix Membranes for Gas Separation Applications

Carreon¹,

Dahe²,

Feng³

et al. 2017

Membranes for Gas Separations

View full text Add to dashboard Cite

Mixed matrix membranes (MMMs) have gained lot of interest in the research community over the last few years in order to overcome the performance trade-off shown by the polymeric membranes. An MMM utilizes the benefits of both polymeric and inorganic materials and has the potential to show very high performance without much increase in the cost of fabrication. But the fabrication of an MMM without conceding the mechanical properties is very challenging. In this chapter, the materials selection and fabrication techniques of MMM in both flat sheet and hollow fiber configurations are discussed. Formation of defects at the interface is one of the biggest challenges in fabricating the MMM. Different techniques used in the literature to compatibilize the polymer and particle were summarized. In addition, the recent progress of MMM for gas separation applications and performance prediction models were provided in detail.

show abstract

Functionalized metal organic framework-polyimide mixed matrix membranes for CO2/CH4 separation

Cited by 367 publications

References 59 publications

Polyimide hollow fiber membranes for CO2 separation from wet gas mixtures

Polyimide hollow fiber membranes for CO2 separation from wet gas mixtures

NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU KHUNG CƠ KIM Zr-MOF TRONG NƢỚC ĐỊNH HƢỚNG CHO ỨNG DỤNG HẤP PHỤ KHÍ

Mixed Matrix Membranes for Gas Separation Applications

Contact Info

Product

Resources

About