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高性能比表面积及微孔分析仪助力MOF复合膜气体分离研究

 更新时间:2023-07-14 点击量:500

BSD-PM (3H-2000PM) 系列高性能比表面积及微孔分析仪助力MOF复合膜气体分离研究

膜技术因其具有操作简单、能耗低、环境友好等优点,使气体分离领域取得了重大的商业进展。

天津大学王志教授课题组和Michael D. Guiver教授课题组在《Advanced Materials》上发表的题为“Unobstructed Ultrathin Gas Transport Channels in Composite Membranes by Interfacial Self-Assembly"的研究论文中,报道了一种利用重力诱导界面自组装的方法,在聚合物修饰的MOF复合材料混合基质膜中制造超薄通畅的气体传输通道,该方法充分发挥了MOFs具有的结构均匀、多孔性强、比表面积大、孔道可调、性能可控等优点优势,显著提升了膜性能。

该研究利用聚乙烯基胺(PVAm)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅(KH560)对MIL-101(Cr)纳米颗粒的界面层进行亲水改性,KH560以共价键的形式将MIL-101(Cr)与PVAm紧密连接,改性后的纳米颗粒命名MKP。通过比表面积及孔径分析仪(如下图,贝士德仪器, 3H-2000PM1)表征了MKP及MIL-101(Cr)纳米材料的BET比表面积、孔径分布及总孔体积;通过扫描电子显微镜、透射电镜、热重分析、X射线衍射仪、红外光谱等表征了材料的其它性能;最后,将MKP纳米颗粒与聚合物基质PVAm间的界面自组具有超薄无阻塞气体输运通道的MKP-PVAm /mPSf混合基质膜,研究了其对于CO2/N2 (体积比为15/85)的混合气体选择性。

研究结果表明,在进气压力为0.50 MPa时,MKP-PVAm /mPSf膜负载率为44.44 wt%时,CO2的渗透率为823 GPU, CO2/N2混合气体选择性为242。该混合基质膜在模拟真实烟道气环境下也表现出长期稳定性。此外,这种构建超薄通畅气体输送通道的设计理念和方法也适于制备其它具有不同多孔材料和聚合物基质的混合基质膜,以实现较高的气体分离性能。

BSD-PM系列(3H-PM) 高性能比表面积及微孔分析仪

BSD-PM系列高性能比表面积及微孔分析仪属于研究级仪器,可测试材料的比表面积、总孔容、孔径分布和吸附脱附数据,尤其可对微孔材料的孔径分布给出更准确测试结果,可升级为双站微孔测试功能,适用于对研发、实验要求严格的科研单位和企业用户。集装阀门和管路设计,模块化组装,保证仪器高真空度和高密封性,是高性能和高稳定性的典型产品。

测试理论:

吸附、脱附等温线; 
朗格缪尔(Langmuir)比表面;
BJH法孔容孔径分布;
D-R法微孔分析; 
H-K法(Original)微孔分析
DFT孔径分析;  
具有IAST理论模型 BET比表面 (单点/多点法);
统计吸附层厚度法外比表面;
MK-plate法(平行板模型)孔容孔径分布;
t-plot法(Boder)微孔分析;
MP法(Brunauer) 微孔分析;
真密度测试、粒度估算报告;
吸附/脱附报告模型

主要功能:

适用于非腐蚀性气体(如N2,CO2 等)气体的吸附脱附等温线、比表面积及微孔孔径分析。

技术参数:

  分压范围:10-8~0.998
  压力测量:多级压力传感器,精度0.1%
  吸附温度范围:-196℃-400℃


测试报告: