元素百科介绍大连理工大学合成纳米炭片，实现高效气体分离。近日，大连理工大学化工学院院长陆安辉教授团队合成了一系列孔径准确可控的分子筛纳米炭片，实现了各种混合气体的高效分离。
气体的混合是热力学的自发过程。气体分离作为其可逆过程，需要外部工作，消耗能量。因此，目前分离领域的研究热点和难点是如何降低能耗，实现高效的气体分离。碳吸附剂因其化学性质稳定、耐水蒸气、孔隙结构发达而广泛应用于气体吸附分离，微孔尺寸是决定其分离性能的关键因素。但由于传统碳前驱体的颗粒尺寸大多在微米以上，热解过程中存在传质和传热不均匀的问题，导致sp3碳含量高的无序湍流堆结构，难以调节微孔尺寸。此外，常见的多孔碳骨架结构单元尺寸大，孔壁厚，气体分子扩散路径长，内部微孔利用率低。
基于温度控制相转换方法，陆安辉教授团队合成了孔径精确可控的分子筛纳米炭片。该纳米炭片sp2碳含量超过80%，微孔孔径为0.53 - 0.58 nm范围准确可调，碳片厚度为30-65 nm内精确可控。当用于气体分离时，纳米炭片可以实现低压（＜0.1 bar）大量快速吸附吸附质分子。在常温常压下，纳米炭片对CO2、C2H6和C3H8具有较高的吸收性(5.2、5.3和5.1mmol g-1)和选择性(7、71、386)。此外，由模拟真实天然气组成的动态渗透实验进一步证明了多孔碳材料具有吸附性大、选择性好、再生方便、耐水性好等优点。
