在許多商業(yè)應用中,如制造泡沫飲料、制冷、油回收和堿性水處理,收集二氧化碳是非常重要的。膜氣分離是從空氣中收集和存儲二氧化碳等氣體的一種方法。
由于天然多孔和低成本,金屬有機框架(MOF)在膜氣分離中處于一個很有價值的地位。不幸的是,MOF因其結構而性能有限,導致整個行業(yè)對這項技術的采用率不是那么高。
在密蘇里科技大學的一項初步調查中,研究人員用3D打印證明了替代性MOF復合過濾器的可行性。雖然還要做一些微調,結果表明十分有可能實現(xiàn)大規(guī)模采用。這項研究已經發(fā)表在《ACS Applied Materials & Interfaces》雜志上。
MOF由聚集的金屬離子組成,在受控的熱條件下生長為晶體。它吸附分子,而不是氣體原子,將它們收集在表面上,以便之后的采集或再循環(huán)。研究中,研究人員3D打印了兩個自立的MOF單體,第一個叫MOF-74(Ni),第二個叫UTSA-16(Co)。
在封閉環(huán)境中的測試表明,兩個單體的的吸收率都與其對應物相當,第一個達到79%的粉末能力,第二個達到87%。研究人員相信,他們的3D打印MOF單體可用于各種吸附性分離工藝。一旦成功,這些結構可以掀起新的氣體過濾系統(tǒng)浪潮,從而降低能源發(fā)電成本。
一項研究表明,平均而言,常規(guī)的氣體分離方法的成本為每噸二氧化碳40-100美元。相比之下,膜分離的成本約為每噸23美元。該工藝只需要一個燃煤發(fā)電廠生產的能源的16%,而常規(guī)的分離方法則需要30%左右。
622 0
登陸后參與評論
2024-09-30 14:02:02
2024-09-30 13:55:36
2024-09-23 13:01:49
2024-09-23 12:46:35
2024-09-09 11:19:03
2024-09-09 11:14:31
2024-09-03 15:03:59
2024-09-03 14:58:48
2024-08-26 10:28:31
2024-08-12 10:39:48
2024-08-12 10:35:25
2024-08-08 12:08:05