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Xenon Recovery by DD3R Zeolite Membranes: Application in Anaesthetics.
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2019-09-13 , DOI: 10.1002/anie.201909544
Xuerui Wang 1, 2 , Yuting Zhang 2 , Xiaoyu Wang 3 , Eduardo Andres-Garcia 1, 4 , Peng Du 2 , Lorena Giordano 1 , Lin Wang 2 , Zhou Hong 2 , Xuehong Gu 2 , Sohail Murad 3 , Freek Kapteijn 1
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2019-09-13 , DOI: 10.1002/anie.201909544
Xuerui Wang 1, 2 , Yuting Zhang 2 , Xiaoyu Wang 3 , Eduardo Andres-Garcia 1, 4 , Peng Du 2 , Lorena Giordano 1 , Lin Wang 2 , Zhou Hong 2 , Xuehong Gu 2 , Sohail Murad 3 , Freek Kapteijn 1
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Xe is only produced by cryogenic distillation of air, and its availability is limited by the extremely low abundance. Therefore, Xe recovery after usage is the only way to guarantee sufficient supply and broad application. Herein we demonstrate DD3R zeolite as a benchmark membrane material for CO2 /Xe separation. The CO2 permeance after an optimized membrane synthesis is one order magnitude higher than for conventional membranes and is less susceptible to water vapour. The overall membrane performance is dominated by diffusivity selectivity of CO2 over Xe in DD3R zeolite membranes, whereby rigidity of the zeolite structure plays a key role. For relevant anaesthetic composition (<5 % CO2 ) and condition (humid), CO2 permeance and CO2 /Xe selectivity stabilized at 2.0×10-8 mol m-2 s-1 Pa-1 and 67, respectively, during long-term operation (>320 h). This endows DD3R zeolite membranes great potential for on-stream CO2 removal from the Xe-based closed-circuit anesthesia system. The large cost reduction of up to 4 orders of magnitude by membrane Xe-recycling (>99+%) allows the use of the precious Xe as anaesthetics gas a viable general option in surgery.
中文翻译：
DD3R沸石膜的氙气回收：在麻醉剂中的应用。
Xe仅通过空气的低温蒸馏来生产，其可用性受到极低丰度的限制。因此，使用后回收Xe是保证充足供应和广泛应用的唯一方法。在本文中，我们展示了DD3R沸石作为用于CO2 / Xe分离的基准膜材料。经过优化的膜合成后，CO2的渗透率比常规膜高1个数量级，并且不易受到水蒸气的影响。在DD3R沸石膜中，CO2相对于Xe的扩散选择性决定了整个膜的性能，其中，沸石结构的刚性起着关键作用。对于相关的麻醉成分（<5％的CO2）和条件（潮湿），长期操作期间，CO2渗透率和CO2 / Xe选择性分别稳定在2.0×10-8 mol m-2 s-1 Pa-1和67 （> 320小时）。这为DD3R沸石膜提供了从基于Xe的闭路麻醉系统中去除生产中CO2的巨大潜力。通过膜Xe回收（> 99 +％）可将成本大幅度降低多达4个数量级，这使得将宝贵的Xe用作麻醉药成为了手术中可行的一般选择。
更新日期：2019-09-14
中文翻译：
DD3R沸石膜的氙气回收：在麻醉剂中的应用。
Xe仅通过空气的低温蒸馏来生产，其可用性受到极低丰度的限制。因此，使用后回收Xe是保证充足供应和广泛应用的唯一方法。在本文中，我们展示了DD3R沸石作为用于CO2 / Xe分离的基准膜材料。经过优化的膜合成后，CO2的渗透率比常规膜高1个数量级，并且不易受到水蒸气的影响。在DD3R沸石膜中，CO2相对于Xe的扩散选择性决定了整个膜的性能，其中，沸石结构的刚性起着关键作用。对于相关的麻醉成分（<5％的CO2）和条件（潮湿），长期操作期间，CO2渗透率和CO2 / Xe选择性分别稳定在2.0×10-8 mol m-2 s-1 Pa-1和67 （> 320小时）。这为DD3R沸石膜提供了从基于Xe的闭路麻醉系统中去除生产中CO2的巨大潜力。通过膜Xe回收（> 99 +％）可将成本大幅度降低多达4个数量级，这使得将宝贵的Xe用作麻醉药成为了手术中可行的一般选择。
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