黄a大片av永久免费,婷婷亚洲图片,西西人体44RT大胆高清张悠雨

研究背景

氫氣（H?）作為一種清潔的能源載體，因其無碳排放的特性，成為了可再生能源轉型中的重要組成部分。氫氣的生產通常通過化石燃料重整及水煤氣變換（WGS）反應生成，而隨后的氫氣純化和CO?分離過程是其中的重要環節。然而，現有的氫氣分離技術仍面臨著高能源消耗和高成本的問題，尤其是在加壓條件下，膜材料的選擇性和穩定性經常受到挑戰。因此，開發具有高效分離性能和低能源消耗的氫氣/二氧化碳（H?/CO?）分離膜成為了研究的熱點。

目前，基于二維材料的膜，尤其是金屬有機框架（MOF）膜，因其優異的氣體分離性能受到廣泛關注。然而，這些膜的制備通常需要高溫、有機溶劑和較長的合成時間，且在加壓條件下，常因存在缺陷或運輸通道不穩定，導致H?/CO?選擇性下降。為了解決這些問題，研究人員提出了一種基于Zn?(bim)?的二維膜材料，具有小孔徑和可調的分子篩效應，能夠在高溫高壓條件下穩定地分離氫氣和二氧化碳。

成果簡介

有鑒于此，洛桑聯邦理工大學Kumar Varoon Agrawal教授團隊在Science Advances期刊上發表了題為“High-performance H₂/CO₂separation from 4-nm-thick oriented Zn2(benzimidazole)4 films”的最新論文。研究表明，通過簡單且環保的方法，可以在室溫下合成超薄的Zn?(bim)?膜，膜厚僅為4 nm，且具有優異的H?選擇性滲透性能。這些膜的合成過程采用水作為溶劑，合成時間僅需10分鐘，顯著提高了膜的制備效率，同時消除了缺陷和堆疊問題。此種新型膜材料在加壓條件下仍表現出優異的H?/CO?分離性能，展現出廣闊的應用前景，尤其適用于預燃燒捕集等高效分離領域。

天大校友一作！他，剛發Nature Energy，一張膜，再登Science子刊！

做的注意的是，今年8月，洛桑聯邦理工學院Kumar Varoon Agrawal課題組展示了在室溫下將氨氣簡單地暴露在氧化的單層石墨烯中，并在孔邊緣引入吡啶氮。這導致了CO2與孔隙的高度競爭但定量可逆的結合！

此外，本文的第一作者Shuqing Song是天津大學校友。

研究亮點

1. 實驗首次合成了超薄、互生的Zn?（bim）?薄膜，得到了厚度僅為4 nm的高性能膜材料。該膜通過簡單、環保的水溶液合成方法，在室溫下以10分鐘的合成時間制備而成。

2. 實驗通過使用超稀前體溶液，延遲了成核過程，促進了Zn?(bim)?薄膜在平滑石墨烯基底上的快速平面生長，避免了常規合成方法中的缺陷生成。通過這種方式，薄膜具有優異的結構完整性，且無針孔缺陷。

3. 實驗展示了該Zn?(bim)?膜在加壓條件下的高選擇性滲透性能，尤其在H?/CO?分離方面表現出了顯著的優勢。該膜在高壓條件下的H?選擇滲透性優于傳統的金屬有機框架（MOF）膜，并且在高溫和高壓下仍能保持良好的性能。

4. 實驗結果表明，這種快速綠色合成方法與高性能分離效果的結合，使得Zn?(bim)?薄膜具有廣泛的應用潛力，尤其適用于預燃燒捕集過程，具有顯著的能源成本降低優勢。

圖文解讀

圖1. Zn?(bim)?及MOF薄膜制備過程示意圖。

圖2. 2D Zn?(bim)?薄膜的結構解析。

圖3. Zn?(bim)?薄膜在HOPG上的平面外延生長。

圖4. 2D Zn?(bim)?膜的高性能H?/CO?分離。

結論展望

本文通過開發一種簡便、綠色、低溫的合成方法，成功制備了高均勻性、結晶性良好的Zn?(bim)?膜，為MOF薄膜的工業化應用提供了新的思路。與傳統的高溫或有機溶劑方法相比，該方法使用水作為溶劑，合成時間短，顯著提高了環境可持續性，體現了綠色化學的應用前景。其次，薄膜在平面內的互生生長有效消除了結構缺陷，確保了其在加壓條件下的高效H?/CO?分離性能。這一發現表明，精確控制MOF薄膜的結晶生長和缺陷結構對于提升膜性能至關重要。此外，研究表明，該薄膜合成方法不僅適用于Zn?(bim)?，也為其他MOF材料的2D薄膜形態的設計與應用提供了可借鑒的經驗。總之，本文的工作為MOF薄膜的高效氣體分離提供了新的解決方案，并為其在能源、環境保護等領域的實際應用奠定了基礎。

文獻信息

Shuqing Song et al. ,High-performance H2/CO2 separation from 4-nm-thick oriented Zn2(benzimidazole)4 films.Sci. Adv.10,eads6315(2024).

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/12/19/de3b798c0e/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

天大校友一作！他，剛發Nature Energy，一張膜，再登Science子刊！

相關推薦

天大校友一作！他，剛發Nature Energy，一張膜，再登Science子刊！