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金屬有機骨架薄膜
金屬有機骨架為(metal-organic framework, MOF)為新興奈米孔洞材料。本團隊研究具備超微孔的MOF (d < 0.7 nm)材料，發展溼製程技術將其製備為緻密的薄膜，用於薄膜二氧化碳分離技術中。研究重點是在多孔支撐體上生長連續的結晶薄膜，並控制薄膜缺陷、晶體取向，以及活化過程中的結構變化。透過連結薄膜製程與分離效能，我們希望未來能將 MOF 薄膜應用在工業氣體分離以及碳捕捉的程序上。
薄膜碳捕捉技術
我們在實驗室製備純MOF薄膜以及MOF與高分子混摻的混合基質薄膜，將二氧化碳從氮氣或甲烷中分離。前者應用於煙道氣碳捕捉，後者則應用於天然氣純化。我們藉由調控孔道化學性質、框架結構及薄膜形貌，提升二氧化碳的透過率與選擇性，同時探討製程與活化條件如何影響混合氣體分離性能。近期我們也嘗試製做可放大的連續式操作薄膜氣體分離模組，未來將進一步應用於工業煙道氣捕捉程序。
薄膜內的質量傳輸機制
我們研究分子如何進入薄膜孔道、在孔道中移動，以及從薄膜脫離。結合薄膜氣體滲透實驗、動力學模擬、以及分子模擬，我們探討擴散、吸附及氣體與薄膜界面的質傳阻力等現象。這些研究有助於解釋材料的預測分離性能與實際薄膜表現之間的差異，並為薄膜設計與效能優化提供具體的依據。
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