恭喜刘亮亮同学的研究成果被Chemistry of materials接收发表!
Sustainable Fabrication of the Zeolitic Imidazolate Framework-67 Membrane via Supercritical Fluid Processing of the Co-Based Gel Layer
多晶型类沸石咪唑酯骨架(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)分子筛膜,因其均匀可调的孔径、丰富的官能团以及优异的化学稳定性等优点而在膜分离中广受关注。例如,近年来多种多样的溶液相、固相或气相制备方法已成功用于ZIF-8膜的制备,有效推动了ZIF-8膜在气体分离中的应用。但是,面向其它类型的ZIFs膜的可持续制备仍颇具挑战。
ZIF-67是由 Co2+和2-甲基咪唑通过配位键组装而成的微孔(~0.34 nm)晶体材料。得益于其适宜的孔径和相对刚性的Co-N键,ZIF-67有望制备出具有高度筛分能力的气体分离膜。本工作中我们利用超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, scCO2)作为反应溶剂,在Co基溶胶层修饰的多孔载体上原位“超临界态”生长转化制备出良好共生的ZIF-67膜,并在H2/CO2分离中表现出优异的筛分性能。在常温常压条件下,H2的渗透性为2.63×10−7 mol·m−2·s−1·Pa−1,H2/CO2的理想选择性为11.4。此外,SCF进程也实现了有机配体和CO2溶剂的高效回收和重复利用,同时实现了ZIFs膜制备工艺的可持续性和分离性能的优异性,使SCF技术制备ZIFs膜具有广阔的应用前景。