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J-GLOBAL ID：201702225639352493   整理番号：17A1550692

天然ガス分離における高圧安定性のためのZIF-8ナノ粒子を含むMatrimid/ポリスルホンブレンド混合マトリックス膜【Powered by NICT】

Matrimid/polysulfone blend mixed matrix membranes containing ZIF-8 nanoparticles for high pressure stability in natural gas separation

著者 (4件)： Shahid Salman (Membrane Science and Technology, MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente, P.O. Box 217, AE Enschede, Netherlands) ,  Shahid Salman (Centre for Advanced Separations Engineering (CASE), Chemical Engineering Department, University of Bath, Calverton Down, Bath, United Kingdom) ,  Nijmeijer Kitty (Membrane Science and Technology, MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente, P.O. Box 217, AE Enschede, Netherlands) ,  Nijmeijer Kitty (Membrane Materials and Processes, Department of Chemical Engineering and Chemistry Eindhoven University of Technology, Groene Loper 5, AE Eindhoven, Netherlands)
資料名： Separation and Purification Technology  (Separation and Purification Technology)
巻： 189  ページ： 90-100  発行年： 2017年 
JST資料番号： T0428B  ISSN： 1383-5866  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 可塑化は高圧天然ガス分離に重要な関心事である。純高分子とMOF-MMMシステムの大部分は低圧で可塑化に悩まされている。ポリマブレンドとMMMアプローチの組合せは,改善された膜性能を有する可塑化耐性膜につながる可能性がある。本研究では,ZIF-8ナノ粒子を含むMatrimidとPSFブレンド膜のガス分離性能を調べた。ブレンドMOF MMMのガス輸送と可塑化挙動に及ぼすZIF-8負荷の影響を調べた。PI/PSF ZIF- 8MMMsのガス透過性測定では,両CO_2とCH_4の透過性,純参照高分子膜と比較して有意な改善を示した。30wt%ZIF-8の高負荷では,MMMは,純粋なPI/PSF膜に比べてCO_2透過性の136%の増加を示したが,選択性は一定であった。透過性のこの増加は,収着容量の中程度の増加とZIF-8ナノ粒子を通しての気体のより速い拡散に関連付けることができた。MMMsのガス輸送性能の詳細な解析は,CO_2透過性とCO_2/CH_4選択性は主にCO_2拡散係数の増加によって支配されたことを示した。ブレンドMMMsはかなり純粋なPI膜と比較して可塑化現象に耐性であった。純ガスでは,天然PI/PSFブレンド膜は~18barの可塑化圧力は,ZIF-8負荷を~25bar30wt%まで増加を示した。異なる上流圧力,短期および長期CO_2曝露時間実験は,透過性は可塑化圧力以下の圧力で時間における一定透過性の顕著な増加は,より高い圧力での時間で記録されたことを示した。それに加えて,これらの実験は,純粋なPI/PSF膜における拡張の程度はPI/PSF ZIF- 8MMMsと比較してはるかに高いことを示した。混合ガス(50/50mo1%CO_2/CH_4)実験では,純粋なPI/PSF膜とMMMsを調査した圧力範囲で可塑化を示さず,一定混合ガスCH_4透過性とほぼ一定の選択性圧力により確認された。が純粋なPIとPI ZIF-8mmmsは可塑化挙動を示した。高圧下の純PI/PSF膜のそれとPI/PSF ZIF- 8膜の混合ガス性能を比較CO_2透過性で197%,CO_2/CH_4選択性で30%の増加が得られた。これらの結果は,ポリマブレンドと混合マトリックス膜法の組合せは,より高いCO_2分圧を含む過程における安定な分離性能を維持しながら,高いCO_2透過性とCO_2/CH_4選択性をアプローチするための簡単で経済的に広い用途のツールを提供することを示した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *ナノ粒子 ,  高分子膜 ,  *ガス分離 ,  気体輸送 ,  *天然ガス ,  混合気体 ,  透気性 ,  収着 ,  *高圧 ,  可塑化 ,  拡散係数 ,  ポリマブレンド
準シソーラス用語： 分離性能 ,  透過性 ,  *ZIF-8 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 可塑化 ,  ZIF-8 ,  混合マトリックス膜 ,  PI/PSFブレンド ,  ガス分離

分類 (1件)： 膜分離  (XD02120Z)

タイトルに関連する用語 (6件)： ガス分離 ,  高圧 ,  安定性 ,  ZIF-8 ,  ナノ粒子 ,  混合マトリックス膜