Abstrak
Saringan molekuler kaku sangat diinginkan dalam pemisahan gas industri, tetapi terus-menerus ditantang oleh penyerapan yang lambat dalam pori-pori pengayak sempit yang dibatasi oleh kekakuan bawaan. Di sini, kami melaporkan saringan molekuler berbasis karbon kaku yang menampilkan sub-nanopori bimodal botol tinta untuk pemisahan pengayakan cepat yang ideal dari campuran propilena/propana. Pintu masuk pori sempit yang dibuat khusus, berpusat pada 5,0 Å, memberikan kapasitas pengayakan yang tepat untuk propilena di atas propana dengan selektivitas tinggi yang melebihi 200. Bersamaan dengan itu, rongga yang lebih besar yang terletak pada 6,4 Å memungkinkan kinetika penyerapan propilena yang sangat cepat. Koefisien difusi propilena yang diukur (4,2 × 10–3 s −1 ) adalah satu hingga dua orde besaran lebih tinggi daripada saringan molekuler kaku yang canggih dan sebanding dengan difusi non-sterik yang diamati dalam zeolit ​​mesopori. Produksi C 3 H 6 dengan kemurnian tinggi (>99,2%) dicapai dalam eksperimen terobosan melalui siklus adsorpsi-desorpsi tunggal. Studi ini membuka jalan untuk membuka saringan molekuler yang kaku menuju pemisahan lanjutan dari analog gas yang menantang.