journal article·2022-08Open access

Gas Separations using Nanoporous Atomically Thin Membranes: Recent Theoretical, Simulation, and Experimental Advances

Zhe Yuan, Guangwei He, Sylvia Xin Li, Rahul Prasanna Misra, Michael S. Strano, Daniel Blankschtein

Advanced Materials· Volume 34· Issue 32

Abstract

Abstract Porous graphene and other atomically thin 2D materials are regarded as highly promising membrane materials for high‐performance gas separations due to their atomic thickness, large‐scale synthesizability, excellent mechanical strength, and chemical stability. When these atomically thin materials contain a high areal density of gas‐sieving nanoscale pores, they can exhibit both high gas permeances and high selectivities, which is beneficial for reducing the cost of gas‐separation processes. Here, recent modeling and experimental advances in nanoporous atomically thin membranes for gas separations is discussed. The major challenges involved, including controlling pore size distributions, scaling up the membrane area, and matching theory with experimental results, are also highlighted. Finally, important future directions are proposed for real gas‐separation applications of nanoporous atomically thin membranes.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Graphene research and applications · Membrane Separation and Gas Transport · Advancements in Battery Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemical Engineering Massachusetts Institute of Technology Cambridge MA 02139 USA

Funding

National Science Foundation · U.S. Department of Energy · Office of Science · Basic Energy Sciences · Army Research Laboratory · Army Research Office · Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung

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