(Nat. Commun., 2017, doi: 10.1038/s41467-017-02529-6)
Este artigo apresenta um mxeno bidimensional de membrana de peneira molecular lamelar com canais subnano altamente ordenados. Os grupos finais abundantes e uniformemente distribuídos na superfície das nanopartículas de mxene são usados para apoiar a formação de canais nanoporosos lamelares bidimensionais altamente ordenados, de modo a alcançar a capacidade de separação de gás rápida e precisa: o fluxo de permeação de H2 atingiu 2200 barra e H2/ A seletividade de separação de CO2 atingiu 160. A simulação quantitativa da dinâmica molecular foi usada para verificar os resultados experimentais. O desenvolvimento de materiais 2D MXENE com estruturas bidimensionais e propriedades físico-químicas ajustáveis, pois novas membranas de peneira molecular oferecem oportunidades interessantes no campo da separação de membranas. Atualmente, existem mais de 30 classes de materiais mxenos disponíveis, e dezenas de mais mxenos podem ser preparados, o que fornece muito espaço para melhorar ainda mais seu desempenho de separação. A membrana mxena desenvolvida neste artigo é muito importante para a separação de gás, como a purificação de H2 no processo de reforma de metanol, captura de CO2 no processo de geração de energia de combustível fóssil em emissão zero, recuperação de H2 na produção de amônia etc. Além disso, um novo conceito sobre Foi demonstrado que o projeto estrutural de membranas bidimensionais de peneira molecular, a saber, o uso de nanocanais bidimensionais altamente ordenados pode alcançar a separação rápida e precisa da peneira molecular, quebrar o limite de trade-off e melhorar a eficiência da separação.
