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【24h】

An Untrodden Path: Versatile Fabrication of Self-Supporting Polymer-Stabilized Percolation Membranes (PSPMs) for Gas Separation

机译：一种不掺入的路径：多功能制造自支撑聚合物稳定的渗透膜（PSPMS）的气体分离

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The preparation and scalability of zeolite or metal organic framework (MOF) membranes remains a major challenge, and thus prevents the application of these materials in large-scale gas separation. Additionally, several zeolite or MOF materials are quite difficult or nearly impossible to grow as defect-free layers, and require expensive macroporous ceramic or polymer supports. Here, we present new self-supporting zeolite and MOF composite membranes, called Polymer-Stabilized Percolation Membranes (PSPMs), consisting of a pressed gas selective percolation network (in our case ZIF-8, NaX and MIL-140) and a gas-impermeable infiltrated epoxy resin for cohesion. We demonstrate the performance of these PSPMs by separating binary mixtures of H_2/CO_2 and H_2/CH_4. We report the brickwork-like architecture featuring selective percolation pathways and the polymer as a stabilizer, compare the mechanical stability of said membranes with competing materials, and give an outlook on how economic these membranes may become.
机译：沸石或金属有机骨架（MOF）膜的制备和可扩展性仍然是一个重大挑战，因此防止这些材料在大规模的气体分离中的应用。另外，几种沸石或MOF材料非常困难或几乎不可能生长为无缺陷层，并且需要昂贵的大孔陶瓷或聚合物载体。在这里，我们提出了一种新的自支撑沸石和MOF复合膜，称为聚合物稳定的渗透膜（PSPMS），由压制气体选择性渗透网络（在我们的案例中，ZIF-8，NAX和MIL-140）和气体 - 不透水渗透的环氧树脂用于凝聚力。我们通过分离H_2 / CO_2和H_2 / CH_4的二元混合物来展示这些PSPM的性能。我们报告了具有选择性渗透途径和聚合物作为稳定剂的砖块的建筑，比较所述膜与竞争材料的机械稳定性，并对这些膜可能变成的经济程度进行展望。

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