Development of Ba-SAPO-34 Zeolite Membrane for Separation of CO2 in the Binary Gas Mixtures
DOI:
https://doi.org/10.11113/jt.v69.3387Keywords:
Carbon dioxide, gas separation, Ba-SAPO-34, zeolite membrane, microwaveAbstract
Ba-SAPO-34 zeolite membrane was formed by membrane synthesis process using microwave (MW) heating and followed by membrane ion-exchange process with Ba2+ cation. The Ba-SAPO-34 zeolite membrane was tested for the separation of CO2 from the CO2/CH4 binary gas mixture. The effects of separation temperature, pressure difference across the membrane and CO2 concentration in the feed on the separation performance of the Ba-SAPO-34 membrane were studied. By feeding CO2/CH4 binary mixture with 5–50 % CO2 to the Ba-SAPO-34 at 303 K and 100 kPa pressure difference, high CO2/CH4 separation selectivities in the range of 103–276 were obtained. Â
References
E. Favre. 2007. J. Membr. Sci. 294: 50.
R. Bredesen, K. Jordal, O. Bolland. 2004. Chem. Eng. Process. 43: 1129.
H. Lin, B. D. Freeman. 2005. J. Mol. Struct. 739: 57.
H. Yang, Z. Xu, M. Fan, R. Gupta, R. B. Slimane, A. E. Bland, I. Wright. 2008. J. Environ. Sci. 20: 14.
E. J. Granite, T. O'Brien. 2005. Fuel Process. Technol. 86: 1423.
S. Li, C. Q. Fan. 2010. Ind. Eng. Chem. Res. 49: 4399.
G. Q. Lu, J. C. Diniz da Costa, M. Duke, S. Giessler, R. Socolow, R. H. Williams, T. Kreutz. 2007. J. Colloid Inter. Sci. 314: 589.
M. L. Gray, Y. Soong, K. J. Champagne, H. Pennline, J. P. Baltrus, R. W. Stevens Jr, R. Khatri, S. S. C. Chuang, T. Filburn. 2005. Fuel Process. Technol. 86: 1449.
F. Zheng, D. N. Tran, B. J. Busche, G. E. Fryxell, R. S. Addleman, T. S. Zemanian, C. L. Aardahl. 2005. Ind. Eng. Chem. Res. 44: 3099.
M. Freemantle. 2005. Chem. Eng. News. 83: 49.
W. J. Koros, R. Mahajan. 2000. J. Membr. Sci. 175: 181.
D. Shekhawat, D. R. Luebke, H. W. Pennline. 2003. A Topical Report, United States Department of Energy.
Y. Li, J. Liu, W. Yang. 2006. J. Membr. Sci. 281: 646.
D. W. Shin, S. H. Hyun, C. H. Cho, M. H. Han. 2005. Micro. Meso. Mater. 85: 313.
V. Sebastián, I. Kumakiri, R. Bredesen, M. Menéndez. 2007. J. Membr. Sci. 292: 92.
G. T. P. Mabande, M. Noack, A. Avhale, P. Kölsch, G. Georgi, W. Schwieger, J. Caro. 2007. Micro. Meso. Mater. 98: 55.
M. P. Bernal, J. Coronas, M. Menéndez, J. SantamarÃa. 2004. AIChE J. 50: 127.
E. Piera, C. A. M. Brenninkmeijer, J. SantamarÃa, J. Coronas. 2002. J. Membr. Sci. 201: 229.
J. C. Poshusta, R. D. Noble, J. L. Falconer. 1999. J. Membr. Sci. 160: 115.
X. Gu, J. Dong, T. M. Nenoff. 2005. Ind. Eng. Chem. Res. 44: 937.
K. Weh, M. Noack, I. Sieber, J. Caro. 2002. Micro. Meso. Mater. 54: 27.
K. Sato, K. Sugimoto, Y. Sekine, M. Takada, M. Matsukata, T. Nakane. 2007. Micro. Meso. Mater. 101: 312.
N. Nishiyama, M. Yamaguchi, T. Katayama, Y. Hirota, M. Miyamoto, Y. Egashira, K. Ueyama, K. Nakanishi, T. Ohta, A. Mizusawa, T. Satoh. 2007. J Membr. Sci. 306: 349.
Y. Li, H. Chen, J. Liu, W. Yang. 2006. J. Membr. Sci. 277: 230.
N. Das, D. Kundu, M. Chatterjee. 2010. J. Coat. Technol. Res. 7: 383.
X. Xu, W. Yang, J. Liu, L. Lin, N. Stroh, H. Brunner. 2004. J. Membr. Sci. 229: 81.
S. Himeno, T. Tomita, K. Suzuki, K. Nakayama, K. Yajima, S. Yoshida. 2007. Ind. Eng. Chem. Res. 46: 6989.
T. Tomita, K. Nakayama, H. Sakai. 2004. Micro. Meso. Mater. 68: 71.
S. M. Mirfendereski, T. Mazaheri, M. Sadrzadeh, T. Mohammadi. 2008. Sep. Purif. Technol. 61: 317.
Y. Cui, H. Kita, K. -i. Okamoto. 2004. J. Mater. Chem. 14: 924.
S. Li, M. A. Carreon, Y. Zhang, H. H. Funke, R. D. Noble, J. L. Falconer. 2010. J. Membr. Sci. 352: 7.
M. Hong, S. Li, H. F. Funke, J. L. Falconer, R. D. Noble. 2007. Micro. Meso. Mater. 106: 140.
M. Hong, S. Li, J. L. Falconer, R. D. Noble. 2008. J. Membr. Sci. 307: 277.
S. Li, G. Alvarado, R. D. Noble, J. L. Falconer. 2005. J. Membr. Sci. 251: 59.
S. Li, J. G. Martinek, J. L. Falconer, R. D. Noble, T. Q. Gardner. 2005. Ind. Eng. Chem. Res. 44: 3220.
S. Li, J. L. Falconer, R. D. Noble. 2008. Micro. Meso. Mater. 110: 310.
J. C. Poshusta, V. A. Tuan, E. A. Pape, R. D. Noble, J. L. Falconer. 2000. AIChE J. 46: 779.
Y. Tian, L. Fan, Z. Wang, S. Qiu, G. Zhu. 2009. J. Mater. Chem. 19: 7698.
Z. Lixiong, J. Mengdong, M. Enze, S. -K. I. Hakze Chon, U. Y. Sun. 1997. Stud. Surf. Sci. Catal. 105: 2211.
J. Motuzas, A. Julbe, R. D. Noble, A. van der Lee, Z. J. Beresnevicius. 2006. Micro. Meso. Mater. 92: 259.
Y. Li, W. Yang. 2008. J. Membr. Sci. 316: 3.
G. Zhu, Y. Li, H. Zhou, J. Liu, W. Yang. 2008. Mater. Letters. 62: 4357.
T. Chew, A. Ahmad, S. Bhatia. 2010. J. Porous Mater. 1.
S. Li, J. L. Falconer, R. D. Noble. 2004. J. Membr. Sci. 241: 121.
M. E. Rivera-Ramos, A. J. Hernández-Maldonado. 2007. Ind. Eng. Chem. Res. 46: 4991.
Published
Issue
Section
License
Copyright of articles that appear in Jurnal Teknologi belongs exclusively to Penerbit Universiti Teknologi Malaysia (Penerbit UTM Press). This copyright covers the rights to reproduce the article, including reprints, electronic reproductions, or any other reproductions of similar nature.