本文要点
本文报道了混合基质膜在高温氢气分离中的应用。为了增强氢气选择性，将石墨烯纳米带（GNRs）引入 ZIF-8 填料中，形成了一种有利于氢气传输的物理限域结构。将这种金属-有机框架（MOF）/GNR 填料嵌入聚酰亚胺（PI）基质后，所得膜比纯 PI 膜具有更高的 H₂ 渗透性（298 Barrer，+40%）和 H₂/N₂ 选择性（15，+25%）。特别地，所制备的不对称膜在 35°C 时实现了 212±45 GPU 的 H₂ 渗透率和 19±2 的 H₂/N₂ 选择性。值得注意的是，在 300°C 时，H₂ 渗透率上升至 775±139 GPU，同时保持了 13±1 的 H₂/N₂ 选择性，性能优于聚合物基膜。对 NH₃ 裂解过程的技术经济分析表明，与在 35°C 下运行相比，这种高渗透率可将所需膜面积减少 68.2%，并将 H₂ 分离成本降低 35.1%，从而使氢气的平准化成本降低 9.8%。
图文导读
文献信息
Metal-organic framework/graphene nanoribbon/polyimide mixed-matrix membranes for high-temperature H₂/N₂ separation
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb4360
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