Metal Organic Framework Crystals in Mixed-Matrix Membranes: Impact of the Filler Morphology on the Gas Separation Performance

Advanced Functional Materials

Volumn 26, Issue 18, 2016, Pages 3154-3163

  Sabetghadam, Anahid ^a   Seoane, Beatriz ^a   Keskin, Damla ^a   Duim, Nicole ^a   Rodenas, Tania ^b   Shahid, Salman ^a   Sorribas, Sara ^c   Guillouzer, Clément Le ^d   Clet, Guillaume ^d   Tellez, Carlos ^c   Daturi, Marco ^d   Coronas, Joaquin ^c   Kapteijn, Freek ^a   Gascon, Jorge ^a  

^a DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Netherlands)

^b MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ENERGY CONVERSION   (Germany)

^c UNIVERSITY OF ZARAGOZA   (Spain)

^d UNIVERSITÉ DE CAEN   (France)

Author keywords

gas separation; metal organic frameworks; mixed matrix membranes; natural gas and biogas upgrading; NH2 MIL 53(Al)

Indexed keywords

ALUMINUM; CARBON DIOXIDE; CRYSTALLINE MATERIALS; FILLED POLYMERS; FILLERS; ION BEAMS; JAVA PROGRAMMING LANGUAGE; MEMBRANES; METAL NANOPARTICLES; NANOPARTICLES; NANORODS; NEEDLES; NONDESTRUCTIVE EXAMINATION; ORGANIC POLYMERS; ORGANOMETALLICS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY;

BIOGAS UPGRADING; GAS SEPARATIONS; METAL ORGANIC FRAMEWORK; MIXED MATRIX MEMBRANES; NH2-MIL-53(AL);

GAS PERMEABLE MEMBRANES;

EID: 84967261228     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201505352     Document Type: Article

References (69)

1. D. Andriani, A. Wresta, T. D. Atmaja, A. Saepudin, Appl. Biochem. Biotech 2014, 172, 1909.
2. a) J. Niesner, D. Jecha, P. Stehlik, Chem. Eng. Trans. 2013, 35, 517;
3. b) J. D. Figueroa, T. Fout, S. Plasynski, H. McIlvried, R. D. Srivastava, Int. J. Greenh. Gas Control 2008, 2, 9.
4. F. Karadas, M. Atilhan, S. Aparicio, Energy Fuels 2010, 24, 5817.
5. M. Tagliabue, D. Farrusseng, S. Valencia, S. Aguado, U. Ravon, C. Rizzo, A. Corma, C. Mirodatos, Chem. Eng. J. 2009, 155, 553.
6. P. Bernardo, E. Drioli, G. Golemme, Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 4638.
7. X. He, M. B. Hägg, Membranes 2012, 2, 706.
8. J. Gascon, F. Kapteijn, B. Zornoza, V. Sebastian, C. Casado, J. Coronas, Chem. Mater. 2012, 24, 2829.
9. L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 1991, 62, 165.
10. L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 2008, 320, 390.
11. T. S. Chung, L. Y. Jiang, Y. Li, S. Kulprathipanja, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 483.
12. G. X. Dong, H. Y. Li, V. K. Chen, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 4610.
13. P. S. Goh, A. F. Ismail, S. M. Sanip, B. C. Ng, M. Aziz, Sep. Purif. Technol. 2011, 81, 243.
14. a) S. R. Batten, N. R. Champness, X. M. Chen, J. Garcia-Martinez, S. Kitagawa, L. Ohrstrom, M. O'Keeffe, M. P. Suh, J. Reedijk, Pure Appl. Chem. 2013, 85, 1715;
15. b) H. Li, M. Eddaoudi, M. O'Keeffe, O. M. Yaghi, Nature 1999, 402, 276.
16. O. K. Farha, I. Eryazici, N. C. Jeong, B. G. Hauser, C. E. Wilmer, A. A. Sarjeant, R. Q. Snurr, S. T. Nguyen, A. Ö. Yazaydbox drawings light down and leftn, J. T. Hupp, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15016.
17. a) M. Eddaoudi, J. Kim, N. Rosi, D. Vodak, J. Wachter, M. O'Keeffe, O. M. Yaghi, Science 2002, 295, 469;
18. b) Z. Q. Wang, S. M. Cohen, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1315.
19. a) G. Ferey, C. Serre, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1380;
20. b) B. Seoane, S. Sorribas, Á. Mayoral, C. Téllez, J. Coronas, Microporous Mesoporous Mater. 2015, 203, 17.
21. a) J. Gascon, A. Corma, F. Kapteijn, F. X. Llabrés i Xamena, ACS Catal. 2013, 4, 361;
22. b) B. Liu, J. Mater. Chem. 2012, 22, 10094;
23. c) L. E. Kreno, K. Leong, O. K. Farha, M. Allendorf, R. P. Van Duyne, J. T. Hupp, Chem. Rev. 2012, 112, 1105.
24. M. Shah, M. C. McCarthy, S. Sachdeva, A. K. Lee, H. K. Jeong, Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 2179.
25. a) B. Zornoza, C. Tellez, J. Coronas, J. Gascon, F. Kapteijn, Microporous Mesoporous Mater. 2013, 166, 67;
26. b) H. B. T. Jeazet, C. Staudt, C. Janiak, Dalton Trans. 2012, 41, 14003;
27. c) I. Erucar, G. Yilmaz, S. Keskin, Chem. Asian J. 2013, 8, 1692.
28. T. T. Moore, W. J. Koros, J. Mol. Struct. 2005, 739, 87.
29. T. Rodenas, M. van Dalen, E. Garcia-Perez, P. Serra-Crespo, B. Zornoza, F. Kapteijn, J. Gascon, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 249.
30. T. H. Bae, J. S. Lee, W. L. Qiu, W. J. Koros, C. W. Jones, S. Nair, Angew. Chem. 2010, 122, 10059.
31. L. Ge, W. Zhou, V. Rudolph, Z. H. Zhu, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 6350.
32. N. A. H. M. Nordin, A. F. Ismail, A. Mustafa, R. S. Murali, T. Matsuura, RSC Adv. 2014, 4, 52530.
33. a) T. Yang, T. S. Chung, Int. J. Hydrogen Energy 2013, 38, 229;
34. b) L. J. Cao, K. Tao, A. S. Huang, C. L. Kong, L. Chen, Chem. Commun. 2013, 49, 8513;
35. c) S. N. Wijenayake, N. P. Panapitiya, S. H. Versteeg, C. N. Nguyen, S. Goel, K. J. Balkus, I. H. Musselman, J. P. Ferraris, Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 6991;
36. d) T. X. Yang, T. S. Chung, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 6081.
37. a) A. F. Bushell, M. P. Attfield, C. R. Mason, P. M. Budd, Y. Yampolskii, L. Starannikova, A. Rebrov, F. Bazzarelli, P. Bernardo, J. C. Jansen, M. Lanc, K. Friess, V. Shantarovich, V. Gustov, V. Isaeva, J. Membr. Sci. 2013, 427, 48;
38. b) J. O. Hsieh, K. J. Balkus, J. P. Ferraris, I. H. Musselman, Microporous Mesoporous Mater. 2014, 196, 165.
39. a) T. Li, Y. C. Pan, K. V. Peinemann, Z. P. Lai, J. Membr. Sci. 2013, 425, 235;
40. b) V. Nafisi, M. B. Hagg, J. Membr. Sci. 2014, 459, 244.
41. B. Seoane, V. Sebastian, C. Tellez, J. Coronas, Cryst. Eng. Commun. 2013, 15, 9483.
42. T. Rodenas, I. Luz, G. Prieto, B. Seoane, H. Miro, A. Corma, F. Kapteijn, F. X. L. I. Xamena, J. Gascon, Nat. Mater. 2015, 14, 48.
43. B. Zornoza, A. Martinez-Joaristi, P. Serra-Crespo, C. Tellez, J. Coronas, J. Gascon, F. Kapteijn, Chem. Commun. 2011, 47, 9522.
44. M. Valero, B. Zornoza, C. Tellez, J. Coronas, Microporous Mesoporous Mater. 2014, 192, 23.
45. T. Rodenas, M. van Dalen, P. Serra-Crespo, F. Kapteijn, J. Gascon, Microporous Mesoporous Mater. 2014, 192, 35.
46. P. Burmann, B. Zornoza, C. Tellez, J. Coronas, Chem. Eng. Sci. 2014, 107, 66.
47. X. Y. Chen, H. Vinh-Thang, D. Rodrigue, S. Kaliaguine, Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 6895.
48. B. Seoane, C. Tellez, J. Coronas, C. Staudt, Sep. Purif. Technol. 2013, 111, 72.
49. X. Y. Chen, V. T. Hoang, D. Rodrigue, S. Kaliaguine, RSC Adv. 2013, 3, 24266.
50. R. Abedini, M. Omidkhah, F. Dorosti, RSC Adv. 2014, 4, 36522.
51. B. Seoane, J. Coronas, I. Gascon, M. E. Benavides, O. Karvan, J. Caro, F. Kapteijn, J. Gascon, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2421.
52. J. M. Chin, E. Y. Chen, A. G. Menon, H. Y. Tan, A. T. S. Hor, M. K. Schreyer, J. W. Xu, Cryst. Eng. Commun. 2013, 15, 654.
53. T. Ahnfeldt, D. Gunzelmann, T. Loiseau, D. Hirsemann, J. Senker, G. Ferey, N. Stock, Inorg. Chem. 2009, 48, 3057.
54. S. Couck, E. Gobechiya, C. E. A. Kirschhock, P. Serra-Crespo, J. Juan-Alcaniz, A. M. Joaristi, E. Stavitski, J. Gascon, F. Kapteijn, G. V. Baron, J. F. M. Denayer, ChemSusChem 2012, 5, 740.
55. Y. Sakata, S. Furukawa, M. Kondo, K. Hirai, N. Horike, Y. Takashima, H. Uehara, N. Louvain, M. Meilikhov, T. Tsuruoka, S. Isoda, W. Kosaka, O. Sakata, S. Kitagawa, Science 2013, 339, 193.
56. P. Serra-Crespo, E. Gobechiya, E. V. Ramos-Fernandez, J. Juan-Alcaniz, A. Martinez-Joaristi, E. Stavitski, C. E. A. Kirschhock, J. A. Martens, F. Kapteijn, J. Gascon, Langmuir 2012, 28, 12916.
57. F. Zhang, X. Q. Zou, X. Gao, S. J. Fan, F. X. Sun, H. Ren, G. S. Zhu, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3583.
58. H. Q. Ren, J. Y. Jin, J. Hu, H. L. Liu, Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 10156.
59. A. Bos, I. G. M. Punt, M. Wessling, H. Strathmann, J. Membr. Sci. 1999, 155, 67.
60. a) D. R. Paul, Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1979, 83, 294;
61. b) V. Stannett, J. Membr. Sci. 1978, 3, 97.
62. S. Shahid, K. Nijmeijer, J. Membr. Sci. 2014, 459, 33.
63. S. Shahid, K. Nijmeijer, J. Membr. Sci. 2014, 470, 166.
64. J. H. Kim, W. J. Koros, D. R. Paul, Polymer 2006, 47, 3104.
65. E. Stavitski, E. A. Pidko, S. Couck, T. Remy, E. J. M. Hensen, B. M. Weckhuysen, J. Denayer, J. Gascon, F. Kapteijn, Langmuir 2011, 27, 3970.
66. S. Couck, J. F. M. Denayer, G. V. Baron, T. Remy, J. Gascon, F. Kapteijn, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6326.
67. S. Velioglu, M. G. Ahunbay, S. B. Tantekin-Ersolmaz, J. Membr. Sci. 2012, 417, 217.
68. W. Zhu, P. Hrabanek, L. Gora, F. Kapteijn, J. A. Moulijn, Ind. Eng. Chem. Res. 2006, 45, 767.
69. H. Voss, A. Diefenbacher, G. Schuch, H. Richter, I. Voigt, M. Noack, J. Caro, J. Membr. Sci. 2009, 329, 11.