An effective approach for CH4/N2 separation using aluminum-based metal-organic frameworks (MOFs) prepared from coal fly ash

吸附 微型多孔材料 粉煤灰 选择性 金属有机骨架 金属 化学工程 材料科学 烘烤 原材料 比表面积 浸出(土壤学) 化学 有机化学 催化作用 冶金 环境科学 土壤科学 工程类 土壤水分
作者
Hongxia Fang,Chuncai Zhou,Shihai Xu,Jiaqian Shi,Yunhu Hu,Guijian Liu,Lei Wu
出处
期刊:Fuel [Elsevier BV]
卷期号:360: 130562-130562 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2023.130562
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) are considered one of the promising adsorbents for CH4/N2 separation. However, MOFs commercialization is a big challenge since their synthetic materials are expensive and not environmentally friendly. Herein, the dealumination solution obtained from coal fly ash (CFA) using sulfuric acid as an extracting agent through direct leaching and roasting technologies was applied as metal feedstock to prepare CFAx-FumMOF-y and compared to aluminum fumarate MOF (Al-FumMOF) in morphology, surface area, micropore volume, and CH4/N2 selective separation. The results indicated that CFAx-FumMOF-y exhibited closely similar surface area (1164.94–1073.08 m2/g) and micropore volume (0.40–0.36 cm3/g) to Al-FumMOF (1287.55 m2/g, 0.42 cm3/g), even there were no detectable differences in CH4 uptakes (CFAx-FumMOF-y, 21.93–20.69 cm3/g; Al-FumMOF, 22.13 cm3/g) at 298 K and 1.0 bar, suggesting that the impurity metal species in dealumination solution hardly affect textural properties and gas uptakes. Moreover, the isosteric heat of adsorption (Qst) and IAST CH4/N2 selectivity of CFAs-FumMOF-1 (19.25–17.84 kJ/mol) and CFAb-FumMOF-1 (18.83–18.64 kJ/mol) were slightly superior to Al-FumMOF (17.83.64–16.86 kJ/mol, 4.87), suggesting that CFAx-FumMOF-1 played an identical role as Al-FumMOF in gases separation. The cyclic regeneration experiments and binary breakthrough tests further confirmed that CFAx-FumMOF-y was feasible for practical application. This study provides a new perspective for reducing the production cost of MOFs as well as realizing high-value utilization of CFA.
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
Ocean完成签到,获得积分10
1秒前
江江江完成签到,获得积分20
2秒前
神奇高乐高完成签到 ,获得积分10
2秒前
传奇3应助周茹莹采纳,获得10
2秒前
felix发布了新的文献求助10
3秒前
felix发布了新的文献求助10
3秒前
boge5633发布了新的文献求助10
3秒前
LeiWeI发布了新的文献求助10
3秒前
dadada完成签到,获得积分10
4秒前
BiuBiu怪完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉凌蝶完成签到,获得积分10
4秒前
zhangzhiao发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Ava应助跳跃靖采纳,获得10
5秒前
jagger完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
gyh完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
sunwen发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
情怀应助bjyxszd采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助Meng采纳,获得10
8秒前
酷波er应助guojingjing采纳,获得10
9秒前
无花果应助xllllll采纳,获得10
9秒前
历飞羽发布了新的文献求助10
9秒前
宁123完成签到,获得积分10
9秒前
深情安青应助凉笙采纳,获得10
10秒前
川川发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
上官若男应助zz采纳,获得10
10秒前
balala发布了新的文献求助10
11秒前
隐形曼青应助开放念露采纳,获得10
11秒前
香蕉觅云应助自由棉花糖采纳,获得10
11秒前
虚幻的涵柏完成签到,获得积分10
11秒前
wanci应助蔡宇滔采纳,获得10
12秒前
22632完成签到,获得积分10
12秒前
lkl完成签到,获得积分10
13秒前
优秀的小丸子应助六神曲采纳,获得10
14秒前
Vanessa发布了新的文献求助10
14秒前
bsaioj完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
Comparative Elite Sport Development Systems, Structures and Public Policy 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7636339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9210170
关于积分的说明 19755012
捐赠科研通 7203974
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275436
关于科研通互助平台的介绍 2437198
邀请新用户注册赠送积分活动 2272531