Fan, H.; Peng, M.; Strauss, I.; Mundstock, A.; Meng, H.; Caro, J.: MOF-in-COF molecular sieving membrane for selective hydrogen separation. In: Nature Communications 12 (2021), Nr. 1, 38. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-20298-7
Zusammenfassung: | |
Covalent organic frameworks (COFs) are promising materials for advanced molecular-separation membranes, but their wide nanometer-sized pores prevent selective gas separation through molecular sieving. Herein, we propose a MOF-in-COF concept for the confined growth of metal-organic framework (MOFs) inside a supported COF layer to prepare MOF-in-COF membranes. These membranes feature a unique MOF-in-COF micro/nanopore network, presumably due to the formation of MOFs as a pearl string-like chain of unit cells in the 1D channel of 2D COFs. The MOF-in-COF membranes exhibit an excellent hydrogen permeance (>3000 GPU) together with a significant enhancement of separation selectivity of hydrogen over other gases. The superior separation performance for H2/CO2 and H2/CH4 surpasses the Robeson upper bounds, benefiting from the synergy combining precise size sieving and fast molecular transport through the MOF-in-COF channels. The synthesis of different combinations of MOFs and COFs in robust MOF-in-COF membranes demonstrates the versatility of our design strategy. | |
Lizenzbestimmungen: | CC BY 4.0 Unported |
Publikationstyp: | Article |
Publikationsstatus: | publishedVersion |
Erstveröffentlichung: | 2021 |
Die Publikation erscheint in Sammlung(en): | Fakultät für Mathematik und Physik Naturwissenschaftliche Fakultät |
Pos. | Land | Downloads | ||
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Anzahl | Proz. | |||
1 | Germany | 55 | 33,74% | |
2 | United States | 41 | 25,15% | |
3 | China | 15 | 9,20% | |
4 | No geo information available | 4 | 2,45% | |
5 | Korea, Republic of | 4 | 2,45% | |
6 | India | 4 | 2,45% | |
7 | France | 4 | 2,45% | |
8 | Singapore | 3 | 1,84% | |
9 | Iran, Islamic Republic of | 3 | 1,84% | |
10 | Iraq | 3 | 1,84% | |
andere | 27 | 16,56% |
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