Hybrid gas separation polymeric membranes containing nanoparticles

Petroleum Chemistry

Volumn 54, Issue 8, 2014, Pages 231-246

  Yampolskii, Yu P ^a   Starannikova, L E ^a   Belov, N A ^a  

^a TOPCHIEV INSTITUTE OF PETROCHEMICAL SYNTHESIS   (Russian Federation)

Author keywords

composite materials; diffusion coefficient; free volume; gas separation selectivity; nanoparticles; permeability coefficient

Indexed keywords

ADDITIVES; COMPOSITE MATERIALS; COMPOSITE MEMBRANES; CRYSTALLINE MATERIALS; DIFFUSION; FREE VOLUME; GAS PERMEABILITY; HYBRID MATERIALS; HYDRAULIC CONDUCTIVITY; MEMBRANES; NANOPARTICLES; ORGANOMETALLICS; POLYMERS; SEPARATION; YARN;

GAS SEPARATIONS; HOLLOW FIBER MEMBRANES; METAL ORGANIC FRAMEWORK; POLYMER MATRICES; TIO;

GAS PERMEABLE MEMBRANES;

EID: 84922504029     PISSN: 09655441     EISSN: 15556239     Source Type: Journal    
DOI: 10.1134/S0965544114080180     Document Type: Article

References (106)

1. P. Bernardo, E. Drioli, and G. Golemme, Ind. Eng. Chem. Res. 48, 4638 (2009).
2. Yu. Yampolskii, Macromolecules 45, 3298 (2012).
3. L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 62, 165 (1991).
4. L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 320, 390 (2008).
5. T. -S. Chung, L. Y. Jiang, Y. Li, and S. Kulprathipanja, Prog. Polym. Sci. 32, 483 (2007).
6. B. Zornoza, C. Tellez, J. Coronas, et al., Microporous Mesoporous Mater. 166, 67 (2013).
7. P. S. Goh, A. F. Ismail, S. M. Sanip, et al., Sep. Purif. Technol. 81, 243 (2011).
8. H. Vinh-Thang and S. Kaliaguine, Chem. Rev. 113, 4980 (2013).
9. M. G. de Angelis and G. C. Sarti, Curr. Opinion Chem. Eng. 1, 148 (2012).
10. Yu. S. Lipatov, Physical Chemistry of Filled Polymers (Naukova Dumka, Kiev, 1967) [in Russian].
11. R. M. Barrer, Diffusion and Permeation in Heterogeneous Media., Ed. by J. Crank and G. S. Park (Academic, London, 1968), p. 165
12. C. Maxwell, Treatise on Electricity and Magnetism (Oxford University Press, London, 1873).
13. T. C. Merkel, B. D. Freeman, R. J. Spontak, et al., Science 296, 519 (2002).
14. F. Moghadam, M. R. Omidkhan, E. Vasheghani-Farahani, et al., Sep. Purif. Technol. 77, 128 (2011).
15. A. L. Khan, C. Klaysom, A. Gahlaut, et al., J. Membr. Sci. 447, 73 (2013).
16. S. Matteucci, V. A. Kusuma, S. Swinnea, and B. D. Freeman, Polymer 49, 757 (2008).
17. M. Naghish, M. Sadeghi, A. Moheb, et al., Membr. Sci. 423/424, 97 (2012).
18. A. L. Andrady, T. C. Merkel, and L. G. Toy, Macromolecules 37, 4329 (2004).
19. T. C. Merkel, Z. He, I. Pinnau, et al., Macromolecules 36, 6844 (2003).
20. J. Zhong, W.-Y. Wen, and A. A. Jones, Macromolecules 36, 6430 (2003).
21. T. C. Merkel, B. D. Freeman, R. J. Spontak, et al., Chem. Mater. 5, 109 (2003).
22. P. Winberg, C. Dotremont, S. Mullens, et al., Macromolecules 38, 3776 (2005).
23. T. C. Merkel, Z. He, I. Pinnau, et al., Macromolecules 36, 8406 (2003).
24. A. F. Bushell, M. P. Attfield, C. R. Mason, et al., J. Membr. Sci. 427, 48 (2013).
25. J. Ahmad and M. B. Hagg, J. Membr. Sci. 445, 200 (2013).
26. S. S. Hosseini, Y. Li, T.-S. Chung, and Y. Liu, J. Membr. Sci. 302, 207 (2007).
27. J. Ahn, W.-J. Chung, I. Pinnau, and M. D. Guiver, J. Membr. Sci. 314, 123 (2008).
28. J. Ahmad and M. B. Hagg, J. Membr. Sci. 427, 73 (2013).
29. S. H. Kalipcilar and L. Yilmaz, J. Membr. Sci. 303, 194 (2007).
30. T. T. Moore and W. J. Koros, J. Mol. Struct. 739, 87 (2005).
31. M. G. Buonomenna, W. Yave, and G. Golemme, RSC Adv. 2, 10745 (2012).
32. DoubleNanoMem project under EC 7th Framework Program (unpublished results).
33. S. Matteucci, V. A. Kusuma, S. D. Kelman, and B. D. Freeman, Polymer 49, 1659 (2008).
34. D. Gomes, S. P. Nunes, and K.-V. Peinemann, J. Membr. Sci. 246, 13 (2005).
35. A. L. Khan, C. Klaysom, A. Gahlaut, and A. U. Khan, J. Membr. Sci. 447, 73 (2013).
36. E. R. Rangel, E. M. Maya, F. Sanchez, and J. de Abajo, J. Membr. Sci. 447, 403 (2013).
37. S. Takahashi and D. R. Paul, Polymer 47, 7519 (2006).
38. A. Car, C. Stropnik, and K.-V. Peinemann, Desalination 200, 424 (2006).
39. N. B. McKeown and P. M. Budd, Macromolecules 43, 5163 (2010).
40. I. Erucar and S. Keskin, J. Membr. Sci. 407/408, 221 (2012).
41. E. Atci and S. Keskin, Ind. Eng. Chem. Res. 51, 3091 (2012).
42. G. Yilmaz and S. Keskin, J. Membr. Sci. 454, 407 (2014).
43. E. Atci and S. Keskin, J. Phys. Chem. C 116, 15525 (2012).
44. I. Pinnau and Z. He, US Patent, No. 6316684 (2001).
45. K. Nagai, T. Masuda, T. Nakagawa, B. D. Freeman, I. Pinnau, Prog. Polym. Sci. 26, 721 (2001).
46. J. Ahn, W.-J. Chung, I. Pinnau, et al., J. Membr. Sci. 346, 280 (2010).
47. O. M. Naghsh, M. Sadeghi, A. Moheb, et al., J. Membr. Sci. 423/424, 97 (2012).
48. B. Zornoza, S. Irusta, C. Tellez, and J. Coronas, Langmuir 25, 5903 (2009).
49. D. A. L. Khan, C. Klaysom, A. Gahlaut, et al., J. Membr. Sci. 447, 73 (2013).
50. M. Garcia, J. Barsema, R. E. Galindo, et al., Polym. Eng. Sci. 44, 1240 (2004).
51. J. M. A. Semsarzadeh and B. Ghalei, J. Membr. Sci. 432, 115 (2013).
52. E. Farno, A. Ghadimi, N. Kasiri, and T. Mohammadi, Sep. Purif. Technol. 81, 400 (2011).
53. S. Matteucci, V. A. Kusuma, D. Sanders, et al., J. Membr. Sci. 307, 196 (2008).
54. W. Yave, K.-V. Peinemann, S. Shishatskiy, et al., Macromolecules 40, 8991 (2007).
55. Y. Kong, H. Du, J. Yang, et al., Desalination 146, 49 (2002).
56. J. Ahmad and M. B. Hagg, J. Membr. Sci. 445, 200 (2013).
57. Q. Hu, E. Marand, S. Dhingra, et al., J. Membr. Sci. 135, 65 (1997).
58. O. M. Yaghi, M. O'Keeffe, N. W. Ockwig, et al., Nature 423, 705 (2003).
59. H. Furukawa, K. E. Kordova, M. O'Keeffe, and O. M. Yaghi, Science 341, 974 (2013).
60. Chem. Eng. News 92, 34 (2013).
61. T. Yang, Y. Xiao, and T.-S. Chung, Energy Environ. Sci. 4, 4171 (2011).
62. T. H. Bae, J. S. Lee, W. Qiu, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 49, 9863 (2010).
63. B. Seoane, J. M. Zamaro, C. Tellez, and J. Coronas, RSC Adv. 1, 917 (2011).
64. M. J. C. Ordonez, K. J. Balkus, J. P. Ferraris, and IM. Musselman, J. Membr. Sci. 361, 28 (2010).
65. K. Diaz, M. Lopez-Gonzales, L. F. del Castillo, and E. Riande, J. Membr. Sci. 383, 206 (2011).
66. B. Zornoza, B. Seoane, J. M. Zamaro, et al., Chem. Phys. Chem 12, 2781 (2011).
67. Y. Zhang, I. H. Musselman, J. P. Ferraris, and K. J. Balkus, J. Membr. Sci. 313, 170 (2008).
68. J. D. Felske, J. Heat Mass Transfer 47, 3453 (2004).
69. I. Erucar and S. Keskin, Ind. Eng. Chem. 50, 12606 (2011).
70. C. Zhang, Y. Dai, J. R. Johnson, et al., J. Membr. Sci. 389, 34 (2012).
71. K. Li, D. H. Olson, J. Seidel, et al., J. Am. Chem. Soc. 131, 10368 (2009).
72. H. Bux, F. Liang, Y. Li, et al., J. Am. Chem. Soc. 131, 16000 (2009).
73. S. R. Venna and M. A. Carreon, J. Am. Chem. Soc. 132, 76 (2010).
74. L. Diestel, X. L. Liu, Y. S. Li, et al., Micropor. Mesopor. Mater (2013). doi.org/10.1016/j.micromeso.2013.09.012
75. R. L. Burns and W. J. Koros, J. Membr. Sci. 211, 299 (2003).
76. M. Askari and T.-S. Chung, J. Membr. Sci. 444P, 173 (2013).
77. J. Ploegmakers, S. Japip, and K. Nijmeijer, J. Membr. Sci. 428, 331 (2013).
78. J. Ploegmakers, S. Japip, and K. Nijmeijer, J. Membr. Sci. 428, 445 (2013).
79. C. Serre, S. Bourrelly, A. Vimont, et al., Adv. Mater. 19, 2246 (2007).
80. S. Basu, A. Cano-Odena, and I. F. J. Vankelecom, Sep. Purif. Technol. 81, 31 (2011).
81. B. J. Hinds, N. Chopra, T. Rantell, et al., Science 303, 62 (2004).
82. A. V. Okotrub, L. G. Bulusheva, A. G. Kudashev, et al., Ross. Nanotekhnol. 3, 122 (2008).
83. A. I. Skoulidas, D. A. Ackerman, J. K. Johnson, and D. S. Sholl, Phys. Rev. Lett. 89, 185901 (2002).
84. J. K. Holt, H. G. Park, Y. Wang, et al., Science 312, 1034 (2006).
85. A. A. Gusev and O. Guseva, Adv. Mater. 19, 2672 (2007).
86. M. Moniruzzaman and K. I. Winey, Macromolecules 39, 5194 (2006).
87. M. A. Aroon, A. F. Ismail, M. M. Montazer-Rahmati, and T. Matsuura, J. Membr. Sci. 364, 309 (2010).
88. S. Kim, T. W. Pechar, and E. Marand, Desalination 192, 330 (2006).
89. H. Cong, J. Zhang, M. Radosz, and Y. Shen, J. Membr. Sci. 294, 178 (2007).
90. S. Kim, L. Chen, J. K. Johnson, and E. Marand, J. Membr. Sci. 294, 147 (2007).
91. M. M. Khan, V. Filiz, G. Bengtson, et al., J. Membr. Sci. 436, 109 (2013).
92. P. M. Budd, N. B. McKeown, B. S. Ghanem, et al., J. Membr. Sci. 325, 851 (2008).
93. A. Singh and W. J. Koros, Ind. Eng. Chem. Res. 35, 1231 (1996).
94. C. M. Zimmerman, A. Singh, and W. J. Koros, J. Membr. Sci. 137, 145 (1997).
95. S. Basu, A. Cano-Odena, and I. F. J. Vankelecom, J. Membr. Sci. 362, 478 (2010).
96. J. Hu, H. Cai, H. Ren, et al., Ind. Eng. Chem. Res. 49, 12605 (2010).
97. Y. Dai, J. R. Johnson, O. Karvan, et al., J. Membr. Sci. 401/402, 76 (2012).
98. M. F. A. Wahab, A. F. Ismail, and S. J. Shilton, Sep. Purif. Technol. 86, 41 (2012).
99. N. Widjojo, T.-S. Chung, and S. Kulprathipanja, J. Membr. Sci. 325, 326 (2008).
100. Yu. P. Yampolskii and V. V. Volkov, J. Membr. Sci. 64, 191 (1991).
101. X. Y. Chen, H. Vinh-Thang, D. Rodrigue, and S. Kaliaguine, Ind. Eng. Chem. Res. 51, 6895 (2012).
102. M. A. Aroon, A. F. Ismail, T. Matsuura, and M. M. Montazer-Rahmati, Sep. Purif. Technol. 75, 229 (2010).
103. A. J. Hill, S. J. Pas, T. J. Bastow, et al., J. Membr. Sci. 243, 37 (2004).
104. M. S. McCaig and D. R. Paul, Polymer 41, 629 (2000).
105. V. M. Boucher, D. Cangialosi, A. Alegra, et al., Soft Matter 6, 3306 (2010).
106. A. F. Bushell, P. M. Budd, M. P. Attfield, et al., Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 52, 1253 (2013).