En un progreso importante para las tecnologías de membrana de eficiencia energética, un equipo de investigación del Instituto Daliano de Física Química (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ha desarrollado un nuevo método de fabricación para los marcos ultrathin de metal-orgánicos bidimensionales-orgánicos. Estas membranas son cruciales para mejorar los procesos industriales, como la separación de gas y la deionización, mientras que el consumo de energía y la emisión de carbono se minimizan.
Tradicionalmente, el desarrollo de membranas MOF 2D se ve impedido por largos tiempos de síntesis y métodos de ensamblaje ineficientes. Sin embargo, la estrategia de síntesis interfaciales recientemente introducida, sin embargo, acelera este proceso, lo que significa que el tiempo requerido para la fabricación de membranas de horas o incluso días a solo unos minutos se acorta. Este enfoque innovador combina una síntesis limitada de nanocuesas interfaciales de agua de aire con un empuje radial causado por el ensamblaje in situ, lo que lo hace eficiente y escalable. Es importante que el proceso también sea costoso, porque solo requiere cantidades en la escala de microlitros.
Los investigadores utilizaron este método para hacer una membrana MOF NanoSheet basada en zinc que demostró notables trucos de rendimiento. Logró un factor de separación de 210 para hidrógeno (H2) y dióxido de carbono (CO2), junto con un hidrógeno que permanece en 6.2 × 10-7 mol/m² · S · PA, que superó las membranas de MOP convencionales y las alternativas comerciales existentes.
Este avance ofrece una dirección prometedora para el diseño a pedido de membranas MOF ulttrathin 2D que son adecuadas para diversas aplicaciones industriales. Además, la versatilidad de esta estrategia hace posible la síntesis de múltiples MOF -NanoSosheets, por lo que el equipo de investigación produce con éxito 12 tipos diferentes que muestran diferentes estructuras marco y poros/entornos de canales. Esta flexibilidad allana el camino para la fabricación orientada a la aplicación y ajustable, con una amplia gama de requisitos de partición.
El profesor Yang Weishen enfatizó que esta investigación no solo ofrece una nueva ruta para un ajuste eficiente de las nanohojas MOF, sino que también mejora las aplicaciones potenciales de estos materiales ultrafinados y flexibles. La alta densidad y los desplazamientos regulares de poros de estas membranas abren nuevas posibilidades en ciencia de materiales, diseño de arquitectura de dispositivos y tecnología de separación, que enfatiza su significado en diversas áreas tecnológicas.
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