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  1. 学術雑誌論文等

Rational design of defect-free carbon-silica-zirconia ceramic membrane derived from crosslinked organic structure for highly efficient gas separation

https://hiroshima.repo.nii.ac.jp/records/2007387
https://hiroshima.repo.nii.ac.jp/records/2007387
3e3a9272-6f89-4187-9dea-f751867ab7b1
名前 / ファイル ライセンス アクション
JourMembSci_709_123112.pdf JourMembSci_709_123112.pdf (1.2 MB)
 Download is available from 2026/7/19.
Item type デフォルトアイテムタイプ_(フル)(1)
公開日 2024-12-11
タイトル
タイトル Rational design of defect-free carbon-silica-zirconia ceramic membrane derived from crosslinked organic structure for highly efficient gas separation
言語 en
作成者 Niu, Xinpu

× Niu, Xinpu

en Niu, Xinpu

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Moriyama, Norihiro

× Moriyama, Norihiro

en Moriyama, Norihiro

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Nagasawa, Hiroki

× Nagasawa, Hiroki

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Tsuru, Toshinori

× Tsuru, Toshinori

en Tsuru, Toshinori

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Kanezashi, Masakoto

× Kanezashi, Masakoto

en Kanezashi, Masakoto

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アクセス権
アクセス権 embargoed access
アクセス権URI http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
権利情報
言語 en
権利情報 © 2024. This manuscript version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
権利情報
言語 en
権利情報 This is not the published version. Please cite only the published version.
権利情報
言語 ja
権利情報 この論文は出版社版ではありません。引用の際には出版社版をご確認、ご利用ください。
主題
言語 en
主題Scheme Other
主題 Carbon-silica-zirconia ceramic membranes
主題
言語 en
主題Scheme Other
主題 Sol-gel process
主題
言語 en
主題Scheme Other
主題 Aldimine condensation
主題
言語 en
主題Scheme Other
主題 Gas separation
内容記述
内容記述 Carbon-SiO2-ZrO2 ceramic membranes, fabricated via in-situ carbon deposition through the calcination of organic chelating ligands (OCLs), hold great promise for use in energy-efficient gas separation process. However, fabricating a defect-free membrane poses a significant challenge. In this study, we propose a facile one-pot sol-gel combining aldimine condensation strategy to design homogeneous carbon-SiO2-ZrO2 ceramic membranes using 3-aminopropyltriethoxysilyl (APTES), zirconium (IV) tert-butoxide (ZrTB), and glyoxylic acid (GA) as precursors. The aldehyde-amine condensation between APTES and GA resulted in a crosslinked organic structure, enhancing the porosity of the membrane. The increased rigidity and orderliness reduced the migration of crosslinked organic components at elevated temperatures, leading to a uniform distribution of free carbon derived from pyrolysis. This method effectively suppresses the defect formation, thereby significantly improving the stability and separation performance of the obtained membranes. Owing to the high pore volume and uniform pore size distribution, APTES-ZrTB-GA calcined at 550 °C demonstrated a remarkable H2 permeance of 4.1 × 10−7 mol m−2 s−1 Pa−1, together with outstanding H2/CO2, H2/N2 and H2/CH4 selectivities of 13, 100 and 120, respectively. This study is expected to provide guidance for the design of defect-free carbon-SiO2-ZrO2 ceramic membranes toward more challenging separation processes.
言語 en
内容記述
内容記述タイプ Other
内容記述 Xinpu Niu sincerely acknowledges the financial support from the China Scholarship Council (CSC, No. 202307040023).
言語 en
出版者
出版者 Elsevier
言語 en
言語
言語 eng
資源タイプ
資源タイプ識別子 http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
資源タイプ journal article
出版タイプ
出版タイプ AM
出版タイプResource http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
関連情報
関連タイプ isVersionOf
識別子タイプ DOI
関連識別子 https://doi.org/10.1016/j.memsci.2024.123112
開始ページ
開始ページ 123112
書誌情報 en : Journal of Membrane Science

巻 709, p. 123112, 発行日 2024-07-19
旧ID 55836
備考 The full-text file will be made open to the public on 19 July 2026 in accordance with publisher's 'Terms and Conditions for Self-Archiving'
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Ver.1 2025-02-21 03:50:30.743579
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