Tradicionalne PVC folije i MOF/COF kristalne porozne membrane

Usporedne dimenzije

PVC folija(Uključujući PVC stolnjak / industrijsku PVC foliju za odvajanje)

MOF kristalni film

MOF kristalni film

Struktura mikro{0}}pora

Amorfni gusti filmovi imaju široku distribuciju veličine pora koja se ne može precizno kontrolirati; prijenos mase odvija se kroz praznine između molekularnih lanaca.

Uređena kristalna struktura s veličinom pora 0,2–10 nm, atomski podesivim i monodisperznim porama

Potpuno organska kruta kristalna struktura s ultra-mikroporoznom pravilnošću, preciznom veličinom pora i slojevito uređenim kanalima

mehanizam za odvajanje

Samo jednokratna difuzija-otapanja, oslanjajući se na razlike u polaritetima za prosijavanje, s jakom slučajnošću

Trostruko spajanje prosijavanja po veličini, selektivne adsorpcije i ograničene difuzije na nanomjerama

Prosijavanje po veličini u kombinaciji s kovalentnim okvirom za adsorpciju-bez metala bez smetnji

Izvedba odvajanja

Postoji kompromis-između fluksa i selektivnosti; ne mogu se poboljšati istovremeno. Teško je odvojiti komponente malih molekula sličnih svojstava.

Visoka propusnost i visoka selektivnost, probijanje Robesonove granice; Prednosti odvajanja CO₂ i vodika su istaknute

Ekstremno visok faktor razdvajanja, s iznimnom sposobnošću preciznog razdvajanja izomera i vode/organskih spojeva

Kemijska stabilnost

Nije otporan na organska otapala i sklon bubrenju; plastifikatori migriraju i materijal se stvrdnjava s visokom temperaturom i vlagom; otporan na slabe kiseline i lužine

Neki sustavi su skloni hidrolizi i kolabiraju kada su izloženi vodi ili visokim temperaturama; otporni su na većinu organskih otapala

Izuzetno otporan na kiseline i lužine, razna organska otapala, visoke/niske temperature; kostur ne nabubri niti se raspadne.

Strukturna projektivnost

Moguća je samo gruba modifikacija miješanja, što onemogućuje preciznu kontrolu kanala/funkcionalnih skupina

Ligandi se mogu modificirati, s amino i hidroksilnim skupinama uvedenim na određenim mjestima unutar pora, što ih čini prikladnima za AI reverzni dizajn.

Priprema i trošak

Postupci ekstruzije/protočnog lijevanja su zreli, sirovine su jeftine, moguća je stalna masovna proizvodnja na velikom-površinu, a troškovi su iznimno niski.

Uvjeti sinteze su blagi, ali je teško pripremiti tanke filmove bez velikih{0}}površina-defekta. Trošak sirovina je umjeren.

Proces sinteze je strog, orijentaciju kristala je teško kontrolirati, a trošak proizvodnje membrane u velikim-razmjerima je visok

Vijek trajanja

Dugotrajan-rad dovodi do ispiranja plastifikatora, što rezultira kontinuiranom degradacijom fluksa i lakim kvarom starenja

Životni vijek je dobar u uvjetima suhe/sobne temperature; okvir je sklon oštećenjima u vlažnim i vrućim uvjetima.

Kontinuiran dugoročan-stabilan rad gotovo bez pada performansi, pogodan za stroge industrijske uvjete

Primjenjivi scenariji

Jednostavno pročišćavanje plina, nastavni eksperimenti, mala{0}}pervaporacija, civilne izolacijske membrane

Hvatanje ugljika, pročišćavanje bioplina, odvajanje vodika i pročišćavanje plina na temperaturi okoline

Dehidracija organskih otapala, isparavanje organske otpadne vode i odvajanje posebnih finih plinova

Kontrola kvarova

Membrana ima umjerenu ujednačenost, nema očitih rupica, ali njezina izvedba opada sa starenjem.

Rupe na granicama zrna i nedostatke rupica teško je ukloniti, što će smanjiti učinak presretanja.

Priprema savršenih tankih-slojeva bez nedostataka je najizazovnija. Čak i mali broj nedostataka može značajno smanjiti selektivnost.