CO2 Molecular Behaviors at Kaolinite–Geofluid Interfaces: The Role of Edge Defects in Relation to Geologic Carbon Sequestration

高岭石 三水铝石 硅氧烷 碳纤维 化学物理 化学工程 扩散 固碳 化学 分子动力学 分子 材料科学 矿物学 二氧化碳 有机化学 复合材料 计算化学 聚合物 热力学 工程类 物理 复合数
作者
Jiangtao Pang,Hongyi Xu,Qi Li,Zhehui Jin,Fulong Ning
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:41 (27): 17464-17474 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.5c00646
摘要

Geologic carbon sequestration (GCS) represents a promising approach to achieve global net-zero carbon targets. Kaolinite, a common component in natural sediments, plays critical roles as a caprock in GCS projects. Herein, molecular dynamics simulations are employed to investigate CO2 behaviors at the kaolinite-water interface, focusing on natural defects such as nanovalleys. Our findings reveal that the diffusion behavior of CO2 molecules varies depending on their proximity to different kaolinite surfaces. Specifically, CO2 near the hydrophobic siloxane surface, which exhibits a stronger affinity for CO2, demonstrates lower diffusion coefficients compared with molecules near the hydrophilic gibbsite and edge surfaces. This reduced mobility leads to prolonged residence times at the siloxane surface. Additionally, edge sites exhibit greater CO2 retention than gibbsite surfaces, likely due to their higher surface roughness and reactivity. Furthermore, our results indicate that CO2 primarily penetrates the nanovalley through the central region and areas adjacent to the siloxane surface. At elevated CO2 concentrations, nanobubbles begin to form; however, these nanobubbles are unable to enter the nanovalleys due to the presence of substantial breakthrough pressure barriers. This study enhances our understanding of CO2 behaviors in clay-rich environments and its application within the scope of sustainable chemistry related to the carbon neutrality strategy.
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
英姑应助zhaohu47采纳,获得10
1秒前
1秒前
雨洋发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
yumi发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
ding应助小海螺采纳,获得10
3秒前
852应助WD采纳,获得10
3秒前
onexx发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
guoguoguo完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
6秒前
baozibaozi发布了新的文献求助10
6秒前
愉快的真应助vbmc采纳,获得40
6秒前
Hommand_藏山完成签到,获得积分10
7秒前
molihuakai应助zhuchenglu采纳,获得10
8秒前
Sun发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
现代绝山发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
监狱覅完成签到 ,获得积分10
10秒前
丹丹发布了新的文献求助10
11秒前
传奇3应助yumi采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
Zhang发布了新的文献求助10
14秒前
一木张完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
Orange应助喜悦乐巧采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
奔跑的斌哥完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
李健的小迷弟应助www采纳,获得10
18秒前
李健应助www采纳,获得10
18秒前
18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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
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 7366862
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8974921
关于积分的说明 19080357
捐赠科研通 7010780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224228
关于科研通互助平台的介绍 2387871
邀请新用户注册赠送积分活动 2204940