BSD-PM (3H-2000PM) 系列高性能比表面積及微孔分析儀助力MOF復合膜氣體分離研究
發布日期：2021-01-06 來源：貝士德儀器 點擊量：5766
膜技術因其具有操作簡單、能耗低、環境友好等優點，使氣體分離領域取得了重大的商業進展。
天津大學王志教授課題組和Michael D. Guiver教授課題組在《Advanced Materials》上發表的題為“Unobstructed Ultrathin Gas Transport Channels in Composite Membranes by Interfacial Self-Assembly”的研究論文中，報道了一種利用重力誘導界面自組裝的方法，在聚合物修飾的MOF復合材料混合基質膜中制造超薄通暢的氣體傳輸通道，該方法充分發揮了MOFs具有的結構均勻、多孔性強、比表面積大、孔道可調、性能可控等優點優勢，顯著提升了膜性能。
該研究利用聚乙烯基胺(PVAm)和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅(KH560)對MIL-101(Cr)納米顆粒的界面層進行親水改性，KH560以共價鍵的形式將MIL-101(Cr)與PVAm緊密連接，改性后的納米顆粒命名MKP。通過比表面積及孔徑分析儀（如下圖，貝士德儀器, 3H-2000PM1）表征了MKP及MIL-101(Cr)納米材料的BET比表面積、孔徑分布及總孔體積；通過掃描電子顯微鏡、透射電鏡、熱重分析、X射線衍射儀、紅外光譜等表征了材料的其它性能；最后，將MKP納米顆粒與聚合物基質PVAm間的界面自組具有超薄無阻塞氣體輸運通道的MKP-PVAm /mPSf混合基質膜，研究了其對于CO2/N2 (體積比為15/85)的混合氣體選擇性。
研究結果表明，在進氣壓力為0.50 MPa時，MKP-PVAm /mPSf膜負載率為44.44 wt%時，CO2的滲透率為823 GPU, CO2/N2混合氣體選擇性為242。該混合基質膜在模擬真實煙道氣環境下也表現出長期穩定性。此外，這種構建超薄通暢氣體輸送通道的設計理念和方法也適于制備其它具有不同多孔材料和聚合物基質的混合基質膜，以實現較高的氣體分離性能。
BSD-PM系列(3H-PM) 高性能比表面積及微孔分析儀
BSD-PM系列高性能比表面積及微孔分析儀屬于研究級儀器，可測試材料的比表面積、總孔容、孔徑分布和吸附脫附數據，尤其可對微孔材料的孔徑分布給出更準確測試結果，可升級為雙站微孔測試功能，適用于對研發、實驗要求極高的科研單位和企業用戶。集裝閥門和管路設計，模塊化組裝，保證儀器高真空度和高密封性，是高性能和高穩定性的典型產品。
測試理論：
吸附、脫附等溫線；
朗格繆爾(Langmuir)比表面；
BJH法孔容孔徑分布；
D-R法微孔分析;
H-K法(Original)微孔分析
DFT孔徑分析;
具有IAST理論模型 BET比表面 (單點/多點法)；
統計吸附層厚度法外比表面；
MK-plate法(平行板模型)孔容孔徑分布；
t-plot法(Boder)微孔分析；
MP法(Brunauer) 微孔分析；
真密度測試、粒度估算報告；
吸附/脫附報告模型
主要功能：
適用于非腐蝕性氣體（如N2，CO2 等）氣體的吸附脫附等溫線、比表面積及微孔孔徑分析。
技術參數：
分壓范圍：10-8~0.998
壓力測量：原裝進口多級壓力傳感器，精度0.1%
吸附溫度范圍：-196℃-400℃
DOI: 10.1002/adma.201907701
天津大學王志教授課題組和Michael D. Guiver教授課題組在《Advanced Materials》上發表的題為“Unobstructed Ultrathin Gas Transport Channels in Composite Membranes by Interfacial Self-Assembly”的研究論文中，報道了一種利用重力誘導界面自組裝的方法，在聚合物修飾的MOF復合材料混合基質膜中制造超薄通暢的氣體傳輸通道，該方法充分發揮了MOFs具有的結構均勻、多孔性強、比表面積大、孔道可調、性能可控等優點優勢，顯著提升了膜性能。
該研究利用聚乙烯基胺(PVAm)和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅(KH560)對MIL-101(Cr)納米顆粒的界面層進行親水改性，KH560以共價鍵的形式將MIL-101(Cr)與PVAm緊密連接，改性后的納米顆粒命名MKP。通過比表面積及孔徑分析儀（如下圖，貝士德儀器, 3H-2000PM1）表征了MKP及MIL-101(Cr)納米材料的BET比表面積、孔徑分布及總孔體積；通過掃描電子顯微鏡、透射電鏡、熱重分析、X射線衍射儀、紅外光譜等表征了材料的其它性能；最后，將MKP納米顆粒與聚合物基質PVAm間的界面自組具有超薄無阻塞氣體輸運通道的MKP-PVAm /mPSf混合基質膜，研究了其對于CO2/N2 (體積比為15/85)的混合氣體選擇性。
研究結果表明，在進氣壓力為0.50 MPa時，MKP-PVAm /mPSf膜負載率為44.44 wt%時，CO2的滲透率為823 GPU, CO2/N2混合氣體選擇性為242。該混合基質膜在模擬真實煙道氣環境下也表現出長期穩定性。此外，這種構建超薄通暢氣體輸送通道的設計理念和方法也適于制備其它具有不同多孔材料和聚合物基質的混合基質膜，以實現較高的氣體分離性能。
BSD-PM系列(3H-PM) 高性能比表面積及微孔分析儀
BSD-PM系列高性能比表面積及微孔分析儀屬于研究級儀器，可測試材料的比表面積、總孔容、孔徑分布和吸附脫附數據，尤其可對微孔材料的孔徑分布給出更準確測試結果，可升級為雙站微孔測試功能，適用于對研發、實驗要求極高的科研單位和企業用戶。集裝閥門和管路設計，模塊化組裝，保證儀器高真空度和高密封性，是高性能和高穩定性的典型產品。
測試理論：
吸附、脫附等溫線；
朗格繆爾(Langmuir)比表面；
BJH法孔容孔徑分布；
D-R法微孔分析;
H-K法(Original)微孔分析
DFT孔徑分析;
具有IAST理論模型 BET比表面 (單點/多點法)；
統計吸附層厚度法外比表面；
MK-plate法(平行板模型)孔容孔徑分布；
t-plot法(Boder)微孔分析；
MP法(Brunauer) 微孔分析；
真密度測試、粒度估算報告；
吸附/脫附報告模型
主要功能：
適用于非腐蝕性氣體（如N2，CO2 等）氣體的吸附脫附等溫線、比表面積及微孔孔徑分析。
技術參數：
分壓范圍：10-8~0.998
壓力測量：原裝進口多級壓力傳感器，精度0.1%
吸附溫度范圍：-196℃-400℃
測試報告：
DOI: 10.1002/adma.201907701
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