含有具有分子篩分能力的亞納米超微孔和具有高氣體擴散率的微腔的分級多孔材料可實現節能的氣體分離膜。然而,合理地設計和構建這樣的孔隙成為能夠高效分離 H2 的大面積膜仍然具有挑戰性。
在這里,布法羅大學Haiqing Lin報道了通過碳化含有無定形和結晶沸石咪唑酯骨架的超分子混合基質材料來合成和利用具有良好控制的納米和微孔以及在納米孔內良好分散的單個鋅原子和簇的混合碳分子篩膜。
文章要點
1)碳化溫度用于微調孔徑,實現對 H2/CO2 (130)、H2/CH4 (2900)、H2/N2 (880) 和 H2/C2H6 (7900) 的超高選擇性,并且在連續 120 小時的測試中對水蒸氣和物理老化保持穩定。
參考文獻
Hu, L., Lee, WI., Roy, S. et al. Hierarchically porous and single Zn atom-embedded carbon molecular sieves for H2 separations. Nat Commun 15, 5688 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-49961-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-49961-z