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石墨烯包裹的沸石分离膜开发成功!可快速分离氢气

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摘   要:膜分离技术是最受关注的低能耗分离技术,然而目前既能实现低能耗、又能进行高速分离的分离膜还没有得到充分开发。本研究中开发出一种石墨烯包裹的沸石分离膜,其分离速度极快,是传统分离膜的约100倍,氢气/甲烷分离系数超过200,具有极高性能。使用该分离膜可以实现低能耗分离氢气,从而为打造清洁氢能社会作出巨大贡献。同时,该分离膜还具有优秀的二氧化碳分离特性,有望实现二氧化碳的低能耗分离技术。

关键字:低能耗分离技术、沸石分离膜、分离氢气、石墨烯、节能减排

 

 

 

概要

 

氢气在燃烧过程中只产生水蒸气,是一种理想的清洁燃料。其制作方法主要是通过天然气等气体和水蒸气在高温下反应。在这一过程中就需要一种分离技术,能够从未反应的甲烷中高效率、低能耗地分离出所生成的氢气。基于高分子分离膜的传统分离膜透过系数很低,即使分离系数高于100,也无法作为一种可行的节能工艺,因此分离速度至少要达到传统分离膜的50倍以上。

 

本研究中所开发出的石墨烯包裹的沸石分离膜,分离系数可达245,透过系数更高达5.8×106 barrers,是传统高分子分离膜的100倍以上,具有优秀的分离性能。今后,随着该分离膜的大型化,节能分离工艺将不仅适用于氢气,还可适用于二氧化碳、氧气等重要气体。

 

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