Eletroforética cristalização das membranas ultrafinos estrutura Metal-orgânicos de alto desempenho

Nós relatamos a síntese de membranas de metal-orgânicos framework (MOF) policristalino fino, altamente intergrown, sobre uma vasta gama de suportes porosos e não porosos não modificados (polímero, cerâmica, metal, carbono e grafeno). Desenvolvemos uma técnica de cristalização de romance, que é denominada a abordagem ENACT: Assembleia eletroforética núcleos para a cristalização de filmes finos altamente intergrown (ENACT). Essa abordagem permite uma elevada densidade de nucleação heterogênea de MOFs sobre um substrato escolhido através da deposição eletroforética (EPD) diretamente do sol precursor. O crescimento dos núcleos MOF bem embalados conduz a um filme MOF altamente intergrown policristalino. Nós mostramos que esta abordagem simples pode ser usada para a síntese de zeólita fina, intergrown imidazol framework (ZIF) -7 e ZIF-8 filmes. As membranas de ZIF-8 nm de espessura 500 resultantes mostram uma consideravelmente alta permeância de₂ H (8,3 x 10^-6 mol m^-2 s^-1 Pa^-1) e seletividades de gás ideal (7.3 para H₂/CO₂, 15,5 para H₂/N₂, 16.2 para H₂/CH₄e 2655 para H2/c₃H₈). Um desempenho atraente para C₃H6/c₃H₈ separação também é alcançado (uma C₃H₆ permeância de 9,9 x 10^-8 mol m^-2 s^-1 Pa^-1 e um C₃H 6/c₃H₈ ideal seletividade de 31,6 a 25 ° C). No geral, o processo ENACT, devido à sua simplicidade, pode ser estendido para sintetizar intergrown filmes finos de uma vasta gama de materiais cristalinos nanoporous.