p Membranas de peneira molecular clássicas, com micropartículas 3-D e nanofolhas 2-D como blocos de construção primários, são promissores na separação química. p A separação dentro de tais membranas depende do movimento molecular e do transporte através de seus nanoporos intrínsecos ou artificiais. Uma vez que as conexões fracas por natureza entre os "tijolos" vizinhos geralmente resultam em lacunas intercristalinas nas membranas, a seletividade prevalecente para as membranas de peneira molecular clássicas é moderada.

p Recentemente, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Yang Weishen e Dr. Ban Yujie do Instituto de Física Química de Dalian (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) propôs membranas de peneira molecular de dimensão zero que poderiam aumentar a seletividade de separação de hidrogênio (H ₂ ) e dióxido de carbono (CO ₂ )

p O estudo foi publicado em Angewandte Chemie International Edition em 16 de julho.

p "Moléculas de dimensão zero, como blocos de construção primários na membrana proposta, têm o potencial de eliminar absolutamente as lacunas intercristalinas nas membranas, "disse o Dr. Ban.

p Os pesquisadores fabricaram a membrana de peneira molecular de dimensão zero através da montagem ordenada de moléculas de 2-metilimidazol (mim) de dimensão zero em membranas de matriz de supramoléculas (SAMs) sem precedentes por meio de processamento de vapor sem solvente em uma estrutura metal-orgânica.

p Em SAMs, os "blocos de construção de dimensão zero" juntamente com interações supramoléculas resultaram na ausência de lacunas intercristalinas, o que garantiu uma transferência de massa eficaz através de espaçamentos intermoleculares ao invés de um vazamento indesejável por fendas não seletivas.

p Em contraste com o transporte clássico através de nanoporos de membranas, transporte seletivo através do espaçamento intermolecular de mim (~ 0,30 nm) foi realizado dentro de SAMs, rendendo uma peneiração extremamente precisa de H ₂ de CO ₂ . O H ₂ / CO ₂ a seletividade era uma ordem de magnitude maior do que as seletividades das membranas clássicas de última geração.

p "Nosso estudo abre a porta para criar uma variedade de SAMs para distinguir as diferenças sutis de tamanho / forma de um par de moléculas de gás, "disse o Prof. Yang." No futuro, vamos adaptar o espaçamento intermolecular, controlar o processo de montagem, e possibilitar uma ampla gama de aplicações de SAMs em processos de separação química com eficiência energética. "