Synthesis and characterisation of MOF/ionic liquid/chitosan mixed matrix membranes for CO2/N2 separation
Resumen: Mixed matrix membranes (MMMs) have been prepared by combining a small amount of highly absorbing non-toxic ionic liquid, [emim][Ac] (IL) (5 wt%), a biopolymer from renewable abundant natural resources, chitosan (CS), and nanometre-sized metal–organic framework (MOF) ZIF-8 or HKUST-1 particles to improve the selectivity of the IL–CS hybrid continuous polymer matrix. The TGA revealed that the thermal stability has been enhanced by the influence of both IL and ZIF-8 or HKUST-1 fillers, while keeping a water content of around 20 wt%, which suggests the potential of such materials for developing high temperature water resistant membranes for CO2 separation. The CO2 and N2 single gas permeation performance was tested at temperatures in the range of 25–50 °C, to compare with the previously reported IL–CS hybrid membranes. The best CO2 permeability and CO2/N2 selectivity performance is obtained for 10 wt% ZIF-8 and 5 wt% HKUST-1/IL–CS membranes, as high as 5413 ± 191 Barrer and 11.5, and 4754 ± 1388 Barrer and 19.3, respectively. This is attributed to a better adhesion and smaller particle size of ZIF-8 than HKUST-1 nanoparticles with respect to the IL–CS continuous matrix, as interpreted by Hansen solubility parameters and Maxwell-based models, modified to account for rigidification, pore blockage and crystallinity of the CS matrix, with very accurate predictions.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1039/c5ra19331a
Año: 2015
Publicado en: RSC ADVANCES 5, 124 (2015), 102350-102361
ISSN: 2046-2069

Factor impacto JCR: 3.289 (2015)
Categ. JCR: CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY rank: 48 / 162 = 0.296 (2015) - Q2 - T1
Factor impacto SCIMAGO:

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/BES-2013-064266
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/CTQ2012-31229
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/MAT2013-40566-R
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/RYC-2011-08550
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Área (Departamento): Ingeniería Química (Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente)

Creative Commons Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace. No puede utilizar el material para una finalidad comercial.

Exportado de SIDERAL (2017-10-02-10:49:58)

Este artículo se encuentra en las siguientes colecciones:
Artículos > Artículos por área > Ingeniería Química

 Registro creado el 2017-03-02, última modificación el 2017-10-02

Versión publicada:
Valore este documento:

Rate this document:
(Sin ninguna reseña)