Zeolieten zijn poreuze mineralen die zowel van nature voorkomen, maar ook kunstmatig worden gesynthetiseerd. Omdat ze stabiel en duurzaam zijn, zeolieten worden gebruikt voor chemische katalyse, zuivering van gassen en vloeistoffen, en zelfs in medische toepassingen zoals medicijnafgifte en bloedstollingspoeders, bijv. de QuickClot-traumaverbanden die in het Amerikaanse leger worden gebruikt.

Zeolieten die bij gasscheiding worden gebruikt, worden meestal geproduceerd als membranen. De state-of-the-art zeolietmembranen worden vervaardigd door een langdurig en complex kristallisatieproces. Helaas, deze methode is moeilijk te reproduceren gebleken. Ook, het ontbreekt aan het produceren van efficiënte gasscheidingsmembranen, vooral als het gaat om de scheiding van waterstof en kooldioxide, die nodig is voor de pre-combustion koolstofafvang van elektriciteitscentrales.

Een team van chemische ingenieurs onder leiding van Kumar Agrawal van EPFL Valais Wallis heeft nu met succes de chemie achter de synthese van zeolietmembraan vereenvoudigd. het duidelijk maken, reproduceerbaar, en schaalbaar. Het bereiken van het al lang bestaande doel wordt gepubliceerd in Natuurmaterialen .

De wetenschappers ontwikkelden een nieuwe materiaalchemie die het langdurige kristallisatieproces helemaal elimineert. "We bouwden Lego-achtige kristallen - nanoplaten - en plakten ze op elkaar met behulp van silanolcondensatiechemie, ", zegt Agrawal. Het resulterende membraan vertoont ideale scheidingsprestaties tussen waterstof en koolstofdioxide, met selectiviteit tot 100 bij 250-300 graden Celsius.

De auteurs concluderen, "De schaalbare synthese van zeolietmembranen met waterstofzeef bij hoge temperatuur zal naar verwachting de energie-efficiëntie van koolstofafvang vóór verbranding verbeteren."