Humidity effect on ion behaviors of moisture-driven CO2 sorbents

离子 碳酸盐 氢氧化物 化学 湿度 水分 扩散 碳酸氢盐 碳酸盐离子 化学工程 吸附剂 水蒸气 无机化学 热力学 吸附 物理化学 有机化学 物理 工程类
作者
Xiaoyang Shi,Hang Xiao,Xiangbiao Liao,Mitchell R. Armstrong,Xi Chen,Klaus S. Lackner
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:149 (16) 被引量:31
标识
DOI:10.1063/1.5027105
摘要

Ion hydration is a fundamental process in many natural phenomena. This paper presents a quantitative analysis, based on atomistic modeling, of the behavior of ions and the impact of hydration in a novel CO2 sorbent. We explore moisture-driven CO2 sorbents focusing on diffusion of ions and the structure of ion hydration complexes forming inside water-laden resin structures. We show that the stability of the carbonate ion is reduced as the water content of the resin is lowered. As the hydration cloud of the carbonate ion shrinks, it becomes energetically favorable to split a remaining water molecule and form a bicarbonate ion plus a hydroxide ion. These two ions bind less water than a single, doubly charged carbonate ion. As a result, under relatively dry conditions, more OH- ions are available to capture CO2 than in the presence of high humidity. Local concentrations of dissolved inorganic carbon and water determine chemical equilibria. Reaction kinetics is then driven to a large extent by diffusion rates that allow water and anions to move through the resin structure. Understanding the basic mechanics of chemical equilibria and transport may help us to rationally design next-generation efficient moisture-driven CO2 sorbents.
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
刚刚
可她不是绘梨衣完成签到,获得积分10
刚刚
唐艺昕完成签到,获得积分20
刚刚
小小酥被卷了完成签到,获得积分10
1秒前
pp发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
sherry完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
4秒前
valorb完成签到,获得积分0
4秒前
温柔樱桃应助暴躁的幼荷采纳,获得10
4秒前
小魏哥发布了新的文献求助10
4秒前
二氧化er氢完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
儒雅无血完成签到,获得积分10
7秒前
慧木完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
EBA应助成就映秋采纳,获得10
9秒前
小文殊发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
Grow发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
赘婿应助qq采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
李爱国应助繁荣的夏烟采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
阳佟若剑完成签到,获得积分10
13秒前
guiys2000完成签到,获得积分10
13秒前
充电宝应助yyyyy采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Thinking Small and Large 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Handbook of Innovations in Political Psychology 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Visceral obesity is associated with clinical and inflammatory features of asthma: A prospective cohort study 300
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Engineering the boosting of the magnetic Purcell factor with a composite structure based on nanodisk and ring resonators 240
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 3838071
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3380330
关于积分的说明 10513807
捐赠科研通 3099923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1707265
邀请新用户注册赠送积分活动 821577
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 772765