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Zitierlink: https://doi.org/10.26092/elib/2485

Verlagslink DOI: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2016.09.026
B. Besser, S. Malik, M. Baune, S. Kroll, J. Thöming, K. Rezwan, The influence of the functional group density on gas flow_2017_accepted version.pdf
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The influence of the functional group density on gas flow and selectivity: Nanoscale interactions in alkyl-functionalized mesoporous membranes


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Autor/Autorin: Besser, Benjamin  
Malik, Saad 
Baune, Michael 
Kroll, Stephen  
Thöming, Jorg  
Rezwan, Kurosch  
Zusammenfassung: 
Mesoporous inorganic structures with mean pore diameters of 26 nm are prepared by extrusion based on a yttria stabilized zirconia nanopowder. The sintered capillary membranes serve as model structures to investigate the influence of an alkyl-chain (C16) surface functionalization on the gas diffusion kinetics of argon (Ar), nitrogen (N2) and carbon dioxide (CO2) in mesopores. The density of the C16 alkyl-chains immobilized on the membrane surface has an effect on both, gas flow as well as gas selectivity. For low functional group densities (<4 groups nm−2), the gas flow is reduced without having an effect on the selectivity. In contrast, for high alkyl-chain densities (>4 groups nm−2) the mean distance between the C16-chains is reduced to the order of magnitude of the gas molecules leading to a reduction in gas flow and a significant change of the gas selectivity. The selectivity is found to be influenced depending on the molecular diameter of the gas species, being more evident for CO2 compared to Ar and N2, suggesting a separation mechanism more comparable to molecular sieving than to surface diffusion.
Schlagwort: Mesoporous ceramic membrane; Surface functionalization; Gas permeation; Knudsen diffusion; Mimenima
Veröffentlichungsdatum: 1-Jan-2017
Verlag: Elsevier
Projekt: MIMENIMA GRK 1860 
Sponsor / Fördernde Einrichtung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Projektnummer: 601090
Zeitschrift/Sammelwerk: Microporous and Mesoporous Materials 
Startseite: 38
Endseite: 48
Band: 237
Seiten: 11
Dokumenttyp: Artikel/Aufsatz
ISSN: 13871811
Zweitveröffentlichung: yes
Dokumentversion: Postprint
DOI: 10.26092/elib/2485
URN: urn:nbn:de:gbv:46-elib71643
Institution: Universität Bremen 
Fachbereich: Fachbereich 04: Produktionstechnik, Maschinenbau & Verfahrenstechnik (FB 04) 
Institut: Zentrum für Umweltforschung und nachhaltige Technologien (UFT) 
MAPEX Center for Materials and Processes 
Enthalten in den Sammlungen:Forschungsdokumente

  

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