Electroforético cristalización de membranas ultrafinas marco Metal-orgánico de alto rendimiento

Chemistry

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Summary

Se presenta un enfoque simple, reproducible y versátil para la síntesis de membranas de marco metal-orgánico de policristalino pegados, en una amplia gama de poroso y soportes no porosos.

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He, G., Babu, D. J., Agrawal, K. V. Electrophoretic Crystallization of Ultrathin High-performance Metal-organic Framework Membranes. J. Vis. Exp. (138), e58301, doi:10.3791/58301 (2018).

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Abstract

Divulgamos la síntesis de membranas de marco metal-orgánico (MOF) policristalino delgadas, muy pegados, sobre una amplia gama de soportes porosos y no porosos sin modificar (polímero, cerámica, metal, carbono y grafeno). Hemos desarrollado una técnica de cristalización de novela, que se denomina el enfoque ENACT: el conjunto de núcleos electroforético para la cristalización de películas delgadas muy pegadas (ENACT). Este enfoque permite una alta densidad de nucleación heterogénea de MOF en un sustrato solicitadas a través de la deposición electroforética (EPD) directamente desde el sol precursor. El crecimiento de núcleos MOF bien empaquetados conduce a una película MOF policristalinos muy pegados. Nos muestran que este enfoque simple puede utilizarse para la síntesis de zeolita fina, pegados imidazol marco (ZIF) -7 y ZIF-8 películas. Las membranas de ZIF-8 nm de espesor 500 resultantes muestran una considerablemente alta permeancia de2 H (8,3 x 10-6 mol m-2 s-1 Pa-1) y gas ideal selectividades (7.3 para H2/CO2, 15.5 para H2/n2, 16.2 para H2/CH4y 2655 H2/c3H8). También es un atractivo rendimiento de C3H6/c3H8 separación alcanzada (una C3H6 permeancia de 9.9 x 10-8 mol m-2 s-1 Pa-1 y C3H 6/c3H8 ideal selectividad de 31,6 a 25 ° C). En general, el proceso de ENACT, debido a su simplicidad, puede ampliarse para sintetizar películas delgadas pegadas de una amplia gama de materiales nanoporosos.

Introduction

Las membranas delgadas de tamizado moleculares ofrecen una eficacia alta energía en la separación de las moléculas y pueden reducir los costos de combustibles, captura de CO2 , purificación del agua, recuperación de solventes, etc.1,2. MOF es una prometedora clase de material para la síntesis de membranas tamizadas moleculares debido a la química sintética isoreticular implicados y cristalización relativamente simple3. Hasta la fecha, MOF membranas consta de diversas estructuras cristalinas, incluyendo que ZIF-4, -7, -8, -9, -11,-67, -90 y -93 y UiO-66, HKUST-1 y 53 MIL han sido reportados4,5. Estas membranas son sintetizadas por la cristalización de la películas MOF policristalinos de alta calidad sobre un soporte poroso. Generalmente, para obtener una selectividad alta separación, es necesario reducir los defectos en la película MOF policristalino (como agujeros de alfiler y defectos de límite de grano). Un método conveniente para reducir los defectos es cristalizar una película gruesa. No en vano, varios de los anteriormente informados en MOF, las membranas son extremadamente gruesas (más de 5 μm). Por desgracia, películas gruesas conducen a un camino de difusión largo, que limita la permeabilidad de la membrana. Por lo tanto, mientras se mejora la selectividad, permeancia es sacrificado. Para eludir este compromiso, es imperativo desarrollar métodos cristalizar ultrafino (< 0.5 μm espesor), defectos películas MOF.

ZIF-8 es el más intensamente estudiado MOF para la síntesis de membrana, debido a su excepcional estabilidad térmica y química y una cristalización simple química6,7. Hasta ahora, se han realizado las membranas ultrafinas divulgadas de ZIF-8 cambiando la química de superficies o topología del sustrato poroso subyacente, favorecen la nucleación heterogénea de ZIF-8, que es esencial para una película polycrystalline pegados. Por ejemplo, Chen et al. informó la síntesis de 1 película de ZIF-8 μm de espesor (3-aminopropil) modificado de trietoxisilano TiO2-revestido poly(vinylidene fluoride) (PVDF) hueco fibras8. Se observa una densidad de alta nucleación heterogénea y atribuye a la modificación simultánea de la química de superficies y nanoestructuras. El grupo Peinemann informó una membrana ultrafina de ZIF-8 sobre un metal-quelantes, polythiosemicarbazide (PTSC) apoyo9. Esta única capacidad quelante de metal de PTSC condujo a la Unión de los iones de zinc, promover la nucleación heterogénea de ZIF-8 que, posteriormente, condujo a ZIF-8 membranas de alto rendimiento. En general, templar la química del substrato y nanoestructura facilita la síntesis de membranas de alto rendimiento MOF; sin embargo, estos métodos son bastante complejos y generalmente no pueden ser reaplicados para sintetizar membranas MOF de otras atractivas estructuras MOF.

Adjunto, divulgamos la síntesis de ultrafino, muy pegados ZIF-8 películas utilizando un enfoque de cristalización simple y versátil que puede ser reaplicado para formar una fina película pegada de varios materiales cristalinos10. Se muestran ejemplos de películas ZIF-8 y 7 ZIF preparados sin ningún pretratamiento del sustrato, que simplifica enormemente el proceso de preparación. Las ZIF-8 películas se preparan en una amplia gama de sustratos (cerámica, polímeros, metales, carbono y grafeno). La película 500 de ZIF-8 nm de espesor sobre un soporte de óxido de aluminio anódico (AAO) muestra un rendimiento atractivo de la separación. Una alta permeabilidad de2 H de 8.3 x 10-6 mol m-2 s-1 Pa-1 y selectividades ideal atractivo de 7.3 (H2/CO2) 15.5 (H2/n2), 16.2 (H2/CH4) y 2655 (H 2/c3H8) se logra.

El enfoque de cristalización que permite la mencionada hazaña es ENACT. ENACT depósitos ZIF-8 núcleos sobre un substrato directamente del sol de precursor del cristal. El enfoque utiliza EPD durante un período muy corto de tiempo (1-4 min) después del inducción (el tiempo cuando los núcleos aparecen en el sol precursor). La aplicación de un campo eléctrico a los núcleos cargados de MOF impulsa hacia un electrodo con un flujo que es proporcional a la fuerza de un aplicado campo eléctrico (E), la movilidad electroforética de coloide (μ) y la concentración de núcleos (Cn) como se muestra en las ecuaciones 1 y 2.

Equation 1
(Ecuación 1)

Equation 2
(Ecuación 2)

Aquí,
v = la velocidad de deriva,
Ζ = el potencial zeta de los núcleos,
Εo = permitividad del vacío,
Εr = la constante dieléctrica, y
Η = viscosidad de la sol de precursor.

Por lo tanto, controlando E y el pH de la solución (que determina el ζ), se puede controlar la densidad de núcleos. El crecimiento subsecuente de los núcleos densamente poblado de la sol precursor permite a los investigadores obtener una película polycrystalline muy pegados.

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Protocol

PRECAUCIÓN: Lea cuidadosamente las hojas de datos de seguridad del material (MSDS) de los productos químicos implicados. Algunos de los productos químicos utilizados en el experimento son tóxicos. El presente método consiste en la síntesis de nanopartículas. Por lo tanto, tomar las precauciones apropiadas. El procedimiento de síntesis todo debe realizarse en una campana bien ventilada.

Nota: Los detalles de los instrumentos, los productos químicos y los materiales involucrados en la síntesis de las películas MOF se enumeran en la tabla 1.

1. preparación de una solución de sal metálica y vinculador solución el sol Precursor

Nota: Para la síntesis de la película de ZIF-8, zinc nitrato hexahidratado [Zn (NO3)2.6H2O] se utiliza como la sal y 2-metilimidazol (HmIm) se utiliza como el vinculador.

  1. Para la solución de sal metálica, disolver 2,75 g de Zn (NO3)2.6H2O en 500 mL de agua.
  2. Para la solución de vinculador, disolver 56,75 g de HmIm en 500 mL de agua y revolver continuamente hasta obtener una solución clara.

2. preparación de electrodos de Cu

  1. Cortar una lámina de cobre de alta pureza (con una pureza de 99.9%, 127 μm de espesor) en 4 x 4 cm.
  2. Para la facilidad de fijación de la hoja del corte a un conjunto de clips cocodrilo Cu, trace una línea a una distancia de 0.5 cm de uno de los bordes de la hoja cuadrada.
  3. Aplane la hoja usando un rodillo cilíndrico sobre una superficie limpia.
  4. Limpiar las láminas de cobre por sonicación de baño en acetona durante 15 min, seguido de sonicación de baño en isopropanol durante 15 minutos.
  5. Secar las láminas de cobre en un ambiente limpio.

3. colocación de sustratos para el electrodo (cátodo)

Nota: Eligieron un substrato adecuado para depositar la película MOF. El método puede aplicarse a la AAO (Anodisc, 13 mm de diámetro alojamiento los poros con un diámetro de poro de 0.1 μm), poliacrilonitrilo (PAN, corte de peso molecular: 100 kDa), hoja del Cu (99.9% de pureza, 25 μm de espesor), una película de base de deposición de vapor químico de grafeno sobre un Hoja del Cu11y una película de carbono nanoporosos caseros en hoja del Cu12,13,14.

  1. Coloque cuidadosamente el sustrato deseado en el centro del electrodo de Cu con una cinta.
  2. Enjuague el conjunto de sustrato/el electrodo con agua, seguido por el isopropanol y otra vez con agua durante aproximadamente 1 minuto.
  3. Coloque un electrodo de Cu desnudo (4 x 4 cm) en el ánodo. Luego fije el conjunto de sustrato/electrodo al cátodo.
  4. Ajustar la separación entre los dos electrodos a 1 cm dentro de un vaso de precipitados de vidrio de 100 mL.

4. aprobar el procedimiento para la película de ZIF-8

  1. 31,6 g de la solución precursora de metal y 35 g de la solución ligando en un vaso de precipitados de 100 mL de la mezcla y revuelva durante 30 s a temperatura ambiente para formar el sol precursor.
    Nota: El tiempo de inducción de ZIF-8 en estas condiciones es menos de 60 s y, por tanto, el EPD tiene que llevarse a cabo sin demora.
  2. Transferir el sol precursor al recipiente que aloja los electrodos.
  3. Sumerja los electrodos de ambos hasta la marca de 3.5 cm en los electrodos.
    Nota: En nuestros experimentos, hemos observado aplicando el campo eléctrico antes de 3 minutos del envejecimiento del sol conduce a la penetración de los núcleos más pequeños de la ZIF-8 en los poros de substratos porosos (AAO en este caso particular), que debe ser evitado. Por lo tanto, el campo eléctrico se activa sólo después de 3 minutos, cuando los núcleos crecen algo más grandes.
  4. Llevar a cabo la EPD con una tensión de deposición de 1 V para 4 minutos. La corriente debe estar en el rango de 2.5-3.5 mA.
  5. Al final de la EPD, baje lentamente el vaso. Como la adherencia entre los núcleos recién depositados y el substrato es débil, máximo debe tener cuidado al manipular el sustrato.
  6. Transferir el sustrato seco a un portaobjeto microscopio. Utilice cinta para mantener el sustrato en su lugar.
  7. Para el crecimiento de cristal, mezclar 31,6 g de la solución de sal metálica y 35 g de la solución de vinculador en un vaso de precipitados de 100 mL.
  8. Coloque el portaobjetos de cristal microscópico junto con el sustrato en posición vertical en la solución precursora y deje reposar durante 10 horas a 30 ° C.
  9. Después de hasta 10 h de crecimiento de cristales, lavar el sustrato con agua durante 30 minutos y seque en un ambiente limpio.

5. aprobar el procedimiento para la película de ZIF-7

  1. Sintetizar el ZIF-7 la película en un soporte AAO por un método similar al utilizado para la película de ZIF-8 pero con las siguientes diferencias.
  2. Después de mezclar 0,82 g de Zn (NO3)2·6H2O en 30 mL de dimetilformamida (DMF) y 0,72 g de bencimidazol en 30 mL de metanol durante 3 minutos, llevar a cabo la EPD durante 1 minuto.
  3. Sintetizar una película ZIF-7 pegada por inmersión de la película de núcleos de ZIF-7 en un sol precursor conteniendo 0,58 g de Zn (NO3)2·6H2O 0.3 g de bencimidazol y 30 mL de DMF a 110 ° C durante 4 horas.
  4. Después de enfriar la solución, lavar la membrana ZIF-7/AAO sumergiéndolos en DMF, seguido por secado a 60 ° C durante 12 h.

6. membrana preparación y caracterización

  1. Preparación de la membrana
    1. Para la preparación de un sellador, homogeneizar la proporción de la resina y el endurecedor y dejar la mezcla durante 1 hora.
    2. Coloque las membranas ZIF-8 y soporte en un disco de acero 24 mm de ancho con un agujero de 5 mm de diámetro en el centro.
    3. Aplicar el epoxi a lo largo de los bordes del sustrato al principio y, posteriormente, cubrir el sustrato excepto el agujero de 5 mm de diámetro en el centro.
    4. Permita que el epoxi seco durante la noche.
    5. Utilizar un microscopio estéreo para analizar la membrana junto con una escala de referencia.
    6. Utilizar software gráfico para calcular el área expuesta de la membrana de la imagen escaneada.
  2. Prueba de permeabilidad de gas
    Nota: En nuestros experimentos, las pruebas de permeabilidad de gas del solo-componente se realizaron por la técnica de Kallenbach Wicke en una celda de permeación caseros. Los controladores de flujo másico (MKS) y espectrómetro de masas utilizados en la instalación de impregnación fueron calibrados en un rango de error de 5%. Controladores de flujo másico (MFC) regulan la alimentación y el caudal de gas de barrido. Ar se utiliza como el gas de barrido que lleva el gas permeado a un espectrómetro de masas calibrado (MS) para un análisis en tiempo real de la concentración del permeado.
    1. Coloque el disco de acero con la membrana en la celda de permeación de acero inoxidable.
    2. Asegurar un ajuste hermético mediante la colocación de anillos O de Viton arriba y abajo el disco de acero y apriete los tornillos. Para eliminar el agua adsorbido durante la síntesis, seca las membranas a 130 ° C bajo una atmósfera de H2/Ar hasta una permeancia constante de2 H.
    3. Colocar la preparación dentro del horno y la temperatura a 130 ° C.
    4. Asegurar la alimentación y el barrido de las líneas se ha precalentado.
    5. Establecer las tasas de flujo de gas en la alimentación y los lados de barrido a 30 mL/min.
    6. Mantener una presión de 0,1 MPa en la alimentación y el barrido ajustando las válvulas de aguja en el retenido y el permeado, respectivamente.
    7. Calcular la permeancia de una vez que se establece un estado estacionario.
    8. Lentamente enfriar el horno (en aproximadamente 2 h) a 30 ° C y registre los valores otra vez una vez que se establece un estado estacionario.

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Representative Results

Un montaje casero de EPD se utilizó para sintetizar las películas MOF (figura 1). Análisis de imágenes de microscopía electrónica (SEM) y difracción de rayos x (DRX) obtuvieron los patrones para la película de núcleos de ZIF-8 (figura 2). SEM fue utilizado a la imagen de la morfología superficial y transversal de la apoyo AAO, ZIF-8/AAO membrana, ayuda de la cacerola, ZIF-8 PAN, ZIF-8/grafeno película y membrana de ZIF-7/AAO (figura 3). Se midió la permeabilidad del gas de las membranas de ZIF-8 en un módulo de membrana con control de temperatura (figura 4). El rendimiento de separación de gas obtenidos de membranas ZIF-8/AAO y PAN ZIF-8 se muestra en la figura 5. Las imágenes de SEM fueron utilizadas para entender la morfología de las núcleos las películas o las películas MOF. Difractogramas se utilizaron para determinar la cristalinidad de la película de núcleos. Datos de permeabilidad de gas se utilizaron para analizar las propiedades de transporte de las membranas MOF. La película de núcleos compactos demuestra que el método ENACT es bastante eficiente en el control de la densidad de nucleación heterogénea sobre un sustrato. Posterior crecimiento, la morfología de la película observada por los SEM es compacta y agujero de alfiler-libre y parece ser muy pegados. Los datos de permeabilidad al gas muestran que la selectividad de H2/c3H8 es mayor que 1.000, demostrando que la película MOF es casi libre de defectos.

Figure 1
Figura 1: configuración de la EPD. (un) AAO un sustrato se une a un electrodo de Cu por dos tiras de cinta. (b) una Asamblea paralela de cátodo y el ánodo está conectado a una fuente de energía. (c) el paralelo electrodos están inmersos en un sol precursor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: imágenes de SEM y patrones XRD de la película de núcleos de ZIF-8. Los dos primeros paneles muestran (a) una imagen de SEM vista superior de la película de núcleos de ZIF-8 con el apoyo de la AAO y (b) la morfología transversal correspondiente. (c) este panel muestra patrones de DRX de la película de núcleos (rojo) y de los cristales simulados (negro). Estas caracterizaciones demuestran que la película de ZIF-8 núcleos es compacto, ultrafino y cristalino. Esta figura se reproduce de et al. 10 con permiso. Derechos de autor de Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: morfología de la superficie/Cruz-secundario-seccional. Estos paneles muestran imágenes superficiales y morfologías transversales de (un) el AAO apoyo, (b y c) la ZIF-8/AAO membrana, (d) la bandeja de soporte y (e y f) la membrana de ZIF-8/PAN. Estas caracterizaciones demuestran que las películas de ZIF-8 con el apoyo de la AAO y el PAN son muy pegados y ultradelgadas. Esta figura se reproduce de et al. 10 con permiso. Derechos de autor de Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: el módulo de membrana para la medición de permeabilidad al gas. Las membranas de ZIF-8 están selladas dentro de este módulo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: El gas obtenido separación rendimiento de membranas ZIF-8/AAO y ZIF-8/PAN.
Los dos primeros paneles muestran la permeabilidad al gas en función del diámetro cinético para (un) un ZIF-8/AAO y membrana (b) un PAN ZIF-8 a 25 ° C y 0.1 MPa. Los otros dos paneles muestran la selectividad ideal como una función del diámetro cinético para (c) la ZIF-8/AAO y (d) la membrana de ZIF-8/PAN. Estas cifras muestran el rendimiento de separación de gas excelente de las membranas de ZIF-8, que indica que las membranas de ZIF-8 son casi sin defectos. Esta figura se reproduce de et al. 10 con permiso. Derechos de autor de Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

La característica sobresaliente del método con respecto a los métodos existentes15 ENACT es que el método ENACT permite la síntesis de películas MOF muy pegadas, ultrafinas en una amplia gama de sustratos porosos y no porosos. Se evita cualquier pretratamiento del sustrato, haciendo este método bastante sencillo para la síntesis de películas MOF. Aunque el equipo EPD debe ser utilizado para la deposición de una película de núcleos, el equipo se compone de una fuente de energía, un electrodo de metal y un vaso de precipitados, que es bastante simple y accesible. Creemos que este método fácil de ENACT puede ampliarse a la síntesis de una amplia gama de láminas cristalinas.

El proceso ENACT es simple de implementar como el protocolo de preparación es relativamente sencillo. Esto es especialmente cierto para un grupo de cristales que muestran cinética de crecimiento rápido, incluso a temperatura ambiente, como el MOF. El proceso de síntesis todo puede dividirse en 3 pasos generales: i) establecer el conjunto de electrodos en un sol precursor, ii) Encienda el campo eléctrico en un tiempo calculado de antemano Inicio (dependiendo del tamaño de los núcleos) por un periodo deseado para depositar el n uclei la película y iii) la película de núcleos el remojo en el sol de precursor para el crecimiento y posterior intercrecimiento. Este proceso puede adaptarse para una variedad de materiales cristalinos. El único requisito es el conocimiento del tiempo de inducción, el tamaño, la densidad de núcleos y el potencial zeta. Esta información puede obtenerse por caracterizar la morfología y la cristalinidad de los núcleos del gel de crecimiento por difracción electrónica y de TEM y medir el potencial zeta.

Para la acertada síntesis de películas de alta calidad MDF, hay tres consideraciones. (i) la deposición electroforética debe realizarse sólo después del tiempo de inducción. Para ello, es necesario analizar la evolución de los núcleos de la sol precursor por espectroscópicas o difracción o técnicas microscópicas. (ii) la deposición electroforética de los núcleos es un paso crítico. En este paso, la elección del tiempo de tensión y deposición debe cuidadosamente elaborada. Una tensión demasiado alta o un tiempo de deposición demasiado largo podría conducir a la deposición de una película gruesa de núcleos, y el crecimiento subsecuente en una película gruesa de MOF disminuye el rendimiento global de la membrana. Por otro lado, un voltaje pequeño dará lugar a un campo eléctrico pequeño y puede llevar a la película de mala calidad. (iii) en la etapa de crecimiento del cristal, el tiempo de crecimiento debe ser suficientemente largo para asegurar que la película resultante de MOF es muy pegada. Si se agotan los nutrientes en el sol precursor antes de una película muy pegada se obtiene, puede utilizarse un sol fresco precursor.

Figura 1a muestra un sustrato unido al electrodo de Cu (cátodo). Figura 1b ilustra el montaje paralelo de cátodo y el ánodo conectado a una fuente de energía. Los electrodos están inmersos en un gel de precursor para la síntesis de la película MOF (figura 1C). Después de 4 min de EPD de los núcleos, un compacto y 100 nm de espesor ZIF-8 núcleos película se forma con el apoyo de la AAO, como se muestra en la figuras 2a y 2b. La película se compone de ZIF-8 núcleos con un tamaño promedio de alrededor de 40 nm. Un DRX de la película (figura 1 c) comprueba que la película de núcleos está hecha de cristales de ZIF-8.

Un compacto y muy pegados ZIF-8 película con un espesor de 500 nm se genera con el apoyo de la AAO después de salir de la película de núcleos en el sol de síntesis por 10 h (figuras 3a - 3C). Una película más fina del ZIF-8 (360 nm) se genera en el soporte del plato poroso (figuras 3d - 3f). Los espesores de película diferentes pueden atribuirse a una densidad de nucleación heterogénea ligeramente diferente debido a las diferencias en el tamaño del poro de la AAO y el soporte del plato poroso.

Se prueba la permeabilidad de gas de las ZIF-8 membranas en el módulo de membrana que se muestra en la figura 4. La figura 5 muestra los resultados de permeación de gases solo para H2, CO2, N2, CH4, C3H6y C3H8 de ZIF-8/AAO y membranas de ZIF-8/PAN. La membrana de ZIF-8/AAO muestra una permeabilidad considerablemente alta de2 H de 8.3 x 10-6 mol m-2 s-1 Pa-1y la selectividad ideal de H2/CO2, H2/n2, H2 /CH4, H2/c3H6, H2/c3H6y H2/c3H8 son 7,3 ± 0.3, 15,5 ± 1.4, 16.2 ± 1.4, 83,9 ± 7.4 y 2655 ± 131, respectivamente; mucho mayor que el correspondientes selectividades de Knudsen. Este rendimiento de separación alta es una de las mejores entre las membranas MOF, que se atribuye a la capa selectiva ultrafina (500 nm) y la función casi sin defecto de la membrana. La membrana de ZIF-8/AAO también muestra una alta C3H6 permeancia de 9.9 x 10-8 mol m-2 s-1 Pa-1 con una selectividad de propileno/propano ideal de 31.6. Basadas en el AAO, 500 nm de espesor ZIF-8 películas mostrar uno de los mejores espectáculos de separación para la purificación de propileno del propano (una comparación completa con la literatura está disponible en el trabajo por et al.) 10.

La membrana de ZIF-8 PAN muestra una permeancia de2 H de 6.1 x 10-7 mol m-2 s-1 Pa-1y la selectividad ideal de H2/CO2, H2/n2, H2/CH4, H2/c 3 H6y H2/c3H6H2/c3H8 son 3.3, 13.3, 11.4, 79.0 y 187. La baja permeabilidad de gas de la membrana de ZIF-8/PAN es principalmente debido a la resistencia significativamente mayor de transporte del gas desde el PAN apoyo comparado con el de la AAO ayuda9.

En Resumen, presentamos un protocolo de cristalización reproducibles para MOF películas y membranas. El enfoque ENACT permite a los investigadores controlar con precisión la nucleación heterogénea alterando el campo eléctrico y el tiempo de deposición, incluso desde una solución diluida del precursor. El crecimiento de la película puede controlarse independientemente seleccionando diferentes condiciones de crecimiento y, como resultado, las membranas de alto rendimiento pueden ser sintetizadas.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Reconocemos nuestra institución, la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), por su generoso apoyo. Este proyecto ha recibido financiación de Horizon 2020 investigación la Unión Europea y programa de innovación en Marie Skłodowska-Curie conceder acuerdo Nº 665667. Los autores agradecen a Pascal Alexander Schouwink por su ayuda con DRX.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Zinc nitrate hexahydrate Sigma-Aldrich 96482-500G 98% purity
2-Methylimidazole Sigma-Aldrich M50850-500G 99% purity
Benzimidazole TCI B0054-500G 98% purity
Tape DuPont KPT-1/8
Epoxy GC Electronics 19-823
Copper foil Alfa Aesar 13380.CV 99.9% purity
Power source for EPD Gamry Instruments Interface 1000E Potentiostat
Ultrasonic cleaner MTI corporation VGT-1860QTD
AAO GE Healthcare Life Sciences‎ 6809-7013
PAN Shandong MegaVision The molecular weight cut-off is 100 kDa

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References

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