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J-GLOBAL ID：202002266971184077   整理番号：20A1029071

混合マトリックス膜のガススクリーニング増強のための二段階吸着/浸透戦略によるMOFのイオン液体調整ナノケージサイズ【JST・京大機械翻訳】

Ionic liquid tuning nanocage size of MOFs through a two-step adsorption/infiltration strategy for enhanced gas screening of mixed-matrix membranes

著者 (12件)： Guo Zixing (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  Zheng Wenji (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  Zheng Wenji (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, 116023, PR China) ,  Yan Xiaoming (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  Dai Yan (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  Dai Yan (Panjin Industrial Technology Institute, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  Ruan Xuehua (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  Yang Xiaochen (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  Li Xiangcun (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, 116023, PR China) ,  Zhang Ning (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  He Gaohong (State Key Laboratory of Fine Chemicals, R&D Center of Membrane Science and Technology, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, PR China) ,  He Gaohong (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, 116023, PR China)
資料名： Journal of Membrane Science  (Journal of Membrane Science)
巻： 605  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： E0669A  ISSN： 0376-7388  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： ケージ型MOFsベースの混合マトリックス膜(MMMs)は,柔軟な開口によるガス分子のスクリーニング効果をほとんど示さない。イオン液体(IL)によるMOFsのナノケージの制御は効果的であることが証明されている。したがって,本研究では,IL吸着/浸透2段階戦略を提案し,MOFsのナノケージ中にILを閉じ込め,類似サイズのガス対をスクリーニングするための有効ケージサイズの微調整を達成した。[bmim][PF_6]は,最初にZIF-8の外表面に吸着され,次に熱処理を通して,ZIF-8の開口は拡張され,より大きい[Bmim][PF_6]分子は熱力学と微分濃度によって駆動されるナノケージへの拡張開口を通して浸潤する。温度が室温まで下がると,開口は3.4Åに狭くなり,その結果,[Bmim][PF6]はナノケージに閉じ込められ,それはPXRD,TGAおよびFT-IR特性によって確認された。ケージにおけるIL含有量を制御することによって,ZIF-8の有効ケージサイズは,N_2上のCO_2の動的直径の間の特定の傾斜に調整される。それは,CO_2/N_2分離において完全に反映される。ZIF-8/Pebax MMMsと比較して,IL@ZIF-8/Pebax MMMsは,改善されたCO_2/N_2選択性を示したが,CO_2透過性を低下させ,ケージサイズ調整の有効性を実証した。さらに,ZIF-8ケージ内のIL分子が増加すると,MMMsのCO_2/N_2選択性は上昇し続け,IL浸透によるZIF-8のケージサイズスクリーニング効果を示した。特に,IL_8@ZIF-8/Pebax MMMsは,2008年のRobinson上限を超えて,117BarerのCO_2透過率と84.5のCO_2/N_2選択性を有する最良のガス分離性能を示した。提案した戦略は,類似のサイズを持つガス対を正確にスクリーンするために,MOFsのケージにILを閉じ込める効果的で容易な方法を提供し,他のILとMOFsシステムに容易に拡張できる。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *吸着 ,  *浸透 ,  熱力学 ,  スクリーン ,  開口 ,  微分 ,  *保持器 ,  透過率 ,  有効性 ,  *スクリーニング ,  *イオン液体
準シソーラス用語： 透過性 ,  *ナノケージ ,  ZIF-8 ,  混合マトリックス膜 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： サイズスクリーニング ,  ケージサイズ調整 ,  イオン液体 ,  MOF ,  CO2分離

分類 (1件)： 膜分離  (XD02120Z)

タイトルに関連する用語 (11件)： 混合マトリックス膜 ,  スクリーニング ,  増強 ,  段階 ,  吸着 ,  浸透 ,  戦略 ,  MOF ,  イオン液体 ,  ナノケージ ,  サイズ