混合膜中两种材料的最佳组合用于气体分离

新膜可以有效地分离不同的气体，这是化学和能源行业的一个重要过程。如果膜可以提供相当的性能，它是传统能源密集型方法的有吸引力的替代品。

新膜将金属有机骨架(MOF)结合到现有的聚合物膜中。MOF可提供高选择性过滤，但难以使用，而聚合物更易于处理，但过滤效率较低。

“将MOF和聚合物膜组合成一个系统，即混合基质膜，提供了创造具有独特性质的破坏性膜的机会，”沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学的Mohamed Eddaoudi说，他领导了这项研究。。

他们的团队与他们在美国佐治亚理工学院的合作者一起开发了一种方法，将正确的MOF合并到正确的聚合物中，创造出一种特别有效的分离膜。

膜的卓越性能很大程度上归功于MOF晶体的结构，这限制了毛孔的进入。金属簇位于立方体中，每个立方角的每个角上都有一个簇，每个面上都有一个簇，称为面心立方(fcu)MOF。连接分子连接簇，形成三角形开口，其充当筛子，筛子的大小取决于连接分子。

“三角形窗户是孔隙系统的唯一入口，因此它们的尺寸可以调节哪些气体通过，”Eddaoudi解释道。

混合基质膜优于现有膜，有效地从天然气中除去二氧化碳和硫化氢，甚至可以区分丁烷的线性和支化异构体。该团队不仅在实验室条件下，而且在与工业用途更相关的条件下对膜进行了测试。

“毫无疑问，我认为这种方法可以扩展到各种MOF和聚合物，具有适合各种能源密集型分离的特性，”Eddaoudi说。

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