Low-Resistance Transport Pathways in POSS/CPBI Mixed Matrix Membranes for Efficient CO2 Separation
Source abstract
Abstract
An amino-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane (NH 2 -POSS) was grafted onto molecular chains of a chlorinated alkane-activated polybenzimidazole (CPBI) matrix to fabricate mixed matrix membranes (MMMs) for highly efficient CO 2 /CH 4 separation. The nanocages NH 2 -POSS contributed significantly to the improvement of the CO 2 separation performance. The following explanations were given as the primary causes: first, the nanocages NH 2 -POSS constructed low-resistance transport pathways for accelerating CO 2 transport in MMMs. Second, the amino groups of NH 2 -POSS provided carriers for CO 2, benefiting the improvement of CO 2 selectivity. Moreover, the introduced nanocages NH 2 -POSS reduced the face to face packing and strong hydrogen bonding between CPBI molecule chains to enhance CO 2 permeability. As a result, the CO 2 /CH 4 separation performance of CPBI/NH 2 -POSS MMMs was significantly improved. In particular, compared with the pure CPBI membrane, the CO 2 permeability and CO 2 /CH 4 separation factor of CPBI/NH 2 -POSS-6 MMM were increased by 196.9 and 248.2%, respectively. This work suggested that an efficient strategy for CO 2 /CH 4 separation involved the construction of low-resistance transport pathways by nanocage fillers.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Membrane Separation and Gas Transport · Muon and positron interactions and applications · Covalent Organic Framework Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Chemistry and Chemical Engineering/State Key Laboratory Incubation Base for Green Processing of Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832003, China
Kuitun Jinjiang Chemical Industry Company Limited, Kuitun, Xinjiang 833200, China
Funding
Shihezi University · National Natural Science Foundation of China · Technology Research Plan in Key Areas of Bingtuan
References (61)
Show source-provided references
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