For the first time, researchers fro

For the first time, researchers from the University of Massachusetts Amherst, University of Delaware, Worcester Polytechnic Institute, and Tohoku University in Japan, have demonstrated a high flux, high selectivity molecular sieving separation using a zeolite membrane [Sciencexpress (6 March 2003), 1082169]. This type of separation relies on very small differences, on the angstrom or subangstrom scale, in size and/or shape.

Zeolite membranes are commercially available for water-alcohol and similar separations, but rely upon adsorption selectivity and can, therefore, operate in the presence of defects (pores, pinholes, cracks) larger than the zeolite pores. Instead, to make full use of the crystallinity of zeolites, which have periodic arrangements of cages and channels, fabricated films must be as uniform and close to ideal as possible. Thickness, grain size, and orientation must be controlled, grain boundary effects (channel blockages or intercrystalline paths larger than the zeolite pores) on permeation properties minimized, and stress-induced crack formation avoided all together.

Michael Tsapatsis and his colleagues used a seeded growth method to fabricate thin, oriented zeolite films of siliceous ZSM-5, which are suitable for many industrially important organic molecules. The oriented seed layer creates a well-intergrown film avoiding twin overgrowths and random nucleation, which can lead to loss of preferred orientation, by using organic polycations as a structure-directing agent. The zeolite films are 1 μm thick, with single grains of 1 μm dimension in the in-plane direction and 5.5 Å channels running straight across the membrane. These membranes show a better performance for the crucial xylene isomer separation, which is used as a benchmark. The researchers are continuing with their fundamental studies of crystal growth and will attempt to scale-up the new membranes for a membrane reactor demonstration, Tsapatsis told Materials Today.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ครั้งแรก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์มเฮิร์ท มหาวิทยาลัยเดลาแวร์ วูสเตอร์ สถาบันวิทยาลัยสารพัดช่าง และ มหาวิทยาลัยโทโฮคุ ญี่ปุ่นได้แสดงความ ใวสูงโมเลกุล sieving คัดแยกโดยใช้เมมเบรนใช้ซีโอไลต์ [(6 2003 มีนาคม), Sciencexpress 1082169] แยกชนิดนี้อาศัยขนาดเล็กมากแตกต่างกัน ในระดับอังสตรอมหรือ subangstrom ขนาดหรือรูปร่างเข้าใช้ซีโอไลต์มีในเชิงพาณิชย์ในน้ำแอลกอฮอล์และประโยชน์คล้ายกัน แต่ถือวิธีการดูดซับ และสามารถ ดังนั้น ปฏิบัติการในข้อบกพร่อง (รูขุมขน pinholes รอยแตก) กว่าการใช้ซีโอไลต์ pores แทน ใช้เต็มของ crystallinity ของซีโอไลต์ ซึ่งได้จัดเป็นครั้งคราวของกรงและช่อง ประกอบภาพยนตร์ต้อง เป็นเครื่องแบบ และเหมาะที่สุด ต้องควบคุมความหนา ขนาดของเมล็ดข้าว และวางแนว ข้าวขอบเขตผลกระทบ (อุดตันช่องทางหรือเส้นทาง intercrystalline มีขนาดใหญ่กว่ารูขุมขนใช้ซีโอไลต์) ในด้านคุณสมบัติการซึมผ่าน และก่อตัวของรอยแตกที่เกิดจากความเครียดหลีกเลี่ยงทั้งหมดเข้าด้วยกันMichael Tsapatsis และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้วิธีการเจริญเติบโต seeded จะปั้นฟิล์มบาง มุ่งเน้นใช้ซีโอไลต์ ZSM siliceous-5 ที่เหมาะสำหรับโมเลกุลอินทรีย์ industrially สำคัญมาก ชั้นเมล็ดมุ่งเน้นการสร้างภาพยนตร์แห่ง intergrown หลีกเลี่ยงคู่ overgrowths และ nucleation สุ่ม ซึ่งสามารถนำไปสู่การสูญเสียของการวางแนว โดย polycations อินทรีย์เป็นตัวแทนผู้กำกับโครงสร้าง ฟิล์มใช้ซีโอไลต์มี μm หนา มีแป้งขนาด 1 μm ในช่องÅ 5.5 ที่ทำงานอยู่ตรงข้ามเมมเบรนและทิศทางในระนาบเดี่ยว 1 สารเหล่านี้แสดงประสิทธิภาพที่ดีกว่าสำหรับไซสำคัญหลังแยก ซึ่งใช้เป็นเกณฑ์มาตรฐาน นักวิจัยจะดำเนินการต่อนักศึกษาพื้นฐานของการเติบโตของผลึก และจะพยายามขนาดสายเข้าใหม่สำหรับการสาธิตเครื่องปฏิกรณ์เมมเบรน Tsapatsis บอกว่า วัสดุวันนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตเมิร์สต์มหาวิทยาลัยเดลาแวร์, Worcester Polytechnic Institute และมหาวิทยาลัยโตโฮกุในประเทศญี่ปุ่นได้แสดงให้เห็นการไหลของสูงหัวกะทิสูงแยก sieving โมเลกุลใช้เมมเบรนซีโอไลต์ [Sciencexpress (6 มีนาคม 2003) 1082169] ประเภทของการแยกนี้ต้องอาศัยความแตกต่างในขนาดเล็กมากในอังสตรอมหรือ subangstrom ขนาดในขนาดและ / หรือรูปร่าง. เยื่อซีโอไลต์เป็นใช้ได้ในเชิงพาณิชย์สำหรับน้ำดื่มแอลกอฮอล์และการแยกที่คล้ายกัน แต่ขึ้นอยู่กับการเลือกดูดซับและสามารถจึงทำงานใน การปรากฏตัวของข้อบกพร่อง (รูขุมขนรูรอยแตก) มีขนาดใหญ่กว่ารูขุมขนซีโอไลท์ แต่จะทำให้การใช้เต็มรูปแบบของผลึกของซีโอไลท์ซึ่งมีการเตรียมการระยะของกรงและช่องภาพยนตร์ประดิษฐ์จะต้องเป็นเครื่องแบบและใกล้เคียงกับอุดมคติที่เป็นไปได้ ความหนาขนาดของเมล็ดข้าวและการวางแนวทางจะต้องมีการควบคุมผลกระทบที่ขอบเกรน (อุดตันช่องทางหรือเส้นทาง intercrystalline ขนาดใหญ่กว่ารูขุมขนซีโอไลท์) เกี่ยวกับคุณสมบัติการซึมผ่านลดลงและการก่อตัวของรอยแตกเกิดความเครียดหลีกเลี่ยงทั้งหมดเข้าด้วยกัน. ไมเคิล Tsapatsis และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้การเจริญเติบโตของเมล็ด วิธีการในการประดิษฐ์บางภาพยนตร์ซีโอไลท์เน้นทราย ZSM-5 ซึ่งมีความเหมาะสมสำหรับโมเลกุลของสารอินทรีย์หลายอุตสาหกรรมที่สำคัญ ชั้นเมล็ดพันธุ์ที่มุ่งเน้นการสร้างภาพยนตร์ที่ดีหลีกเลี่ยง intergrown overgrowths คู่และนิวเคลียสสุ่มซึ่งสามารถนำไปสู่การสูญเสียของการวางแนวทางที่ต้องการโดยใช้ polycations อินทรีย์เป็นตัวแทนโครงสร้างการกำกับ ภาพยนตร์ซีโอไลท์ 1 ไมครอนหนาที่มีเมล็ดเดียวของ 1 ไมโครเมตรมิติในทิศทางในเครื่องบินและ 5.5 ช่องทางวิ่งตรงข้ามเมมเบรน เยื่อเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นสำหรับไซลีนที่สำคัญ isomer แยกซึ่งจะใช้เป็นมาตรฐาน นักวิจัยอย่างต่อเนื่องกับการศึกษาขั้นพื้นฐานของการเจริญเติบโตคริสตัลและจะพยายามที่จะไต่ขึ้นใหม่เยื่อเมมเบรนสำหรับการสาธิตเครื่องปฏิกรณ์ Tsapatsis บอกวัสดุวันนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Massachusetts Amherst , มหาวิทยาลัยเดลาแวร์ , สถาบันสารพัดช่างวอร์เซสเตอร์ และ มหาวิทยาลัย Tohoku ประเทศญี่ปุ่น ได้แสดงให้เห็นการไหลสูงน้ำหนักโมเลกุลสูง sieving แยกโดยใช้ซีโอไลต์เมมเบรน [ sciencexpress ( 6 มีนาคม 2546 ) 1082169 ] แยกประเภทนี้อาศัยความแตกต่างขนาดเล็กมากใน subangstrom อังสตรอมหรือขนาดในขนาดและ / หรือรูปร่าง .

ซีโอไลต์เมมเบรนที่มีอยู่ในเชิงพาณิชย์สำหรับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และการแยกน้ำที่คล้ายกัน แต่อาศัยการดูดซับและการสามารถใช้ในการแสดงตนของข้อบกพร่อง ( รู รู รอยแตก ) ขนาดใหญ่กว่า ซีโอไลท์ กระชับรูขุมขน แทน เพื่อให้ใช้เต็มรูปแบบของผลึกซีโอไลต์ของ ,ซึ่งมีระยะเวลาการเตรียมการของกรงและช่อง , ประดิษฐ์ฟิล์มจะต้องเหมือนกัน และใกล้ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความหนา , ขนาดเกรนและปฐมนิเทศต้องควบคุมเม็ดขอบเขตผลกระทบ ( อุดตันช่องหรือ intercrystalline เส้นทางขนาดใหญ่กว่าซีโอไลต์รู ) คุณสมบัติการซึมผ่านและการลด stress-induced แตก

หลีกเลี่ยงทั้งหมดเข้าด้วยกันไมเคิล tsapatsis และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้เมล็ดเติบโตวิธีการสานบาง ด้านภาพยนตร์ของซีโอไลต์ ZSM-5 ทดลอง ซึ่งเหมาะสมสำหรับโมเลกุลอินทรีย์เชิงอุตสาหกรรมที่สำคัญมาก วางเมล็ดพันธุ์ชั้นสร้างด้วยฟิล์มขนาด intergrown หลีกเลี่ยงแบบทวิน overgrowths ซึ่งสามารถนำไปสู่การสูญเสียมากกว่าการปฐมนิเทศโดยใช้ polycations อินทรีย์เป็นโครงสร้างกำกับตัวแทน ฟิล์มซีโอไลต์ 1 μเมตรหนา กับเดี่ยวเม็ด 1 μ M มิติในระนาบและทิศทางตรงข้ามช่องทางวิ่ง 5.5 Åเมมเบรน เยื่อเหล่านี้แสดงประสิทธิภาพที่ดีสำหรับการแยกไซลีนไอโซเมอร์สำคัญที่ใช้เป็นเกณฑ์มาตรฐาน .นักวิจัยยังศึกษาพื้นฐานของการเจริญเติบโตของผลึกและจะพยายามที่จะขยายขนาดของแผ่นใหม่สำหรับเครื่องปฏิกรณ์แบบสาธิต tsapatsis บอกวัสดุในวันนี้