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美研发3D打印MOF单体 提高其CO2收集性能

http://www.printing.hc360.com2017年10月13日17:55 来源:天工社T|T

    金属有机框架(MOF)在膜气分离中处于一个很有价值的地位,然而因其结构而性能有限,导致整个行业对这项技术的采用率不是那么高。在密苏里科技大学的一项初步调查中,研究人员用3D打印证明了替代性MOF复合过滤器的可行性。

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    在许多商业应用中,如制造泡沫饮料、制冷、油回收和碱性水处理,收集二氧化碳是非常重要的。膜气分离是从空气中收集和存储二氧化碳等气体的一种方法。

    由于天然多孔和低成本,金属有机框架(MOF)在膜气分离中处于一个很有价值的地位。不幸的是,MOF因其结构而性能有限,导致整个行业对这项技术的采用率不是那么高。

    在密苏里科技大学的一项初步调查中,研究人员用3D打印证明了替代性MOF复合过滤器的可行性。虽然还要做一些微调,结果表明十分有可能实现大规模采用。这项研究已经发表在《ACSAppliedMaterials&Interfaces》杂志上。

    MOF由聚集的金属离子组成,在受控的热条件下生长为晶体。它吸附分子,而不是气体原子,将它们收集在表面上,以便之后的采集或再循环。研究中,研究人员3D打印了两个自立的MOF单体,第一个叫MOF-74(Ni),第二个叫UTSA-16(Co)。

    在封闭环境中的测试表明,两个单体的的吸收率都与其对应物相当,第一个达到79%的粉末能力,第二个达到87%。研究人员相信,他们的3D打印MOF单体可用于各种吸附性分离工艺。一旦成功,这些结构可以掀起新的气体过滤系统浪潮,从而降低能源发电成本。

    一项研究表明,平均而言,常规的气体分离方法的成本为每吨二氧化碳40-100美元。相比之下,膜分离的成本约为每吨23美元。该工艺只需要一个燃煤发电厂生产的能源的16%,而常规的分离方法则需要30%左右。

责任编辑:刘洋

Tel:010-61723640

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