Promising monolayer membranes for CO2/N2/CH4 separation: Graphdiynes modified respectively with hydrogen, fluorine, and oxygen atoms

单层 氧气 杂原子 密度泛函理论 选择性 化学 色散(光学) 分析化学(期刊) 气体分离 物理化学 计算化学 有机化学 催化作用 物理 光学 生物化学 戒指(化学)
作者
Lianming Zhao,Pengpeng Sang,Sheng Guo,Xiuping Liu,Jing Li,Houyu Zhu,Wenyue Guo
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:405: 455-464 被引量:60
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2017.02.054
摘要

Three graphdiyne-like monolayers were designed by substituting one-third diacetylenic linkages with heteroatoms hydrogen, fluorine, and oxygen (GDY_X, X = H, F, and O), respectively. The CO2/N2/CH4 separation performance of the designed graphdiyne-like monolayers was investigated by using both first-principle density functional theory (DFT) and molecular dynamic (MD) simulations. The stabilities of GDY_X monolayers were confirmed by the calculated cohesive energies and phonon dispersion spectra. Both the DFT and MD calculations demonstrated that although the GDY_H membrane has poor selectivity for CO2/N2/CH4 gases, the GDY_F and GDY_O membranes can excellently separate CO2 and N2 from CH4 in a wide temperature range. Moreover, the CO2/N2 mixture can be effectively separated by GDY_O at temperatures lower than 300 K. Based on the kinetic theory, extremely high permeances were found for CO2 and N2 passing through the GDY_X membranes (10−4–10−2 mol/m2 s Pa at 298 K). In addition, the influence of relative concentration on selectivity was also investigated for gases in the binary mixtures. This work provides an effective way to modify graphdiyne for the separation of large molecular gases, which is quite crucial in the gas separation industry.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xx完成签到,获得积分20
刚刚
谨慎雪碧完成签到 ,获得积分10
1秒前
开心的帽子完成签到,获得积分10
3秒前
6秒前
7秒前
彭于晏应助不听话的番茄采纳,获得10
10秒前
科研通AI5应助帅气的祥采纳,获得10
11秒前
jinyu发布了新的文献求助10
12秒前
土拨鼠发布了新的文献求助10
13秒前
yupeijin完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI5应助顺利代曼采纳,获得10
18秒前
18秒前
小慧完成签到,获得积分10
20秒前
领导范儿应助大胆秋灵采纳,获得10
22秒前
丘比特应助jinyu采纳,获得10
22秒前
帅气的祥发布了新的文献求助10
23秒前
李爱国应助一个小胖子采纳,获得10
24秒前
ORANGE完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
28秒前
夏雪完成签到 ,获得积分10
29秒前
sujinyu发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
36秒前
37秒前
fsznc1完成签到 ,获得积分0
37秒前
顺利代曼发布了新的文献求助10
38秒前
李爱国应助帅气的祥采纳,获得10
38秒前
yang完成签到,获得积分20
39秒前
xxx发布了新的文献求助10
39秒前
贝贝发布了新的文献求助10
40秒前
Summertrain发布了新的文献求助30
42秒前
46秒前
禹代秋完成签到,获得积分10
47秒前
SciGPT应助顺利代曼采纳,获得10
47秒前
48秒前
科研通AI5应助峡星牙采纳,获得10
50秒前
FireRain发布了新的文献求助10
52秒前
52秒前
53秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778382
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324102
关于积分的说明 10217105
捐赠科研通 3039323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667963
邀请新用户注册赠送积分活动 798447
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385