Publication

Synergistic CO2-Sieving from Polymer with Intrinsic Microporosity Masking Nanoporous Single-Layer Graphene

Résumé

High-flux nanoporous single-layer graphene membranes are highly promising for energy-efficient gas separation. Herein, in the context of carbon capture, a remarkable enhancement in the CO(2)selectivity is demonstrated by uniquely masking nanoporous single-layer graphene with polymer with intrinsic microporosity (PIM-1). In the process, a major bottleneck of the state-of-the-art pore-incorporation techniques in graphene has been overcome, where in addition to the molecular sieving nanopores, larger nonselective nanopores are also incorporated, which so far, has restricted the realization of CO2-sieving from graphene membranes. Overall, much higher CO2/N(2)selectivity (33) is achieved from the composite film than that from the standalone nanoporous graphene (NG) (10) and the PIM-1 membranes (15), crossing the selectivity target (20) for postcombustion carbon capture. The selectivity enhancement is explained by an analytical gas transport model for NG, which shows that the transport of the stronger-adsorbing CO(2)is dominated by the adsorbed phase transport pathway whereas the transport of N(2)benefits significantly from the direct gas-phase transport pathway. Further, slow positron annihilation Doppler broadening spectroscopy reveals that the interactions with graphene reduce the free volume of interfacial PIM-1 chains which is expected to contribute to the selectivity. Overall, this approach brings graphene membrane a step closer to industrial deployment.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.