Understanding the Thermodynamic and Kinetic Behavior of the CO2/CH4 Gas Mixture within the Porous Zirconium Terephthalate UiO-66(Zr): A Joint Experimental and Modeling Approach

等温微量热法 材料科学 八面体 吸附 分子 化学物理 多孔性 分子动力学 八角石 热力学 物理化学 结晶学 化学 计算化学 晶体结构 复合材料 沸石 有机化学 物理 催化作用 冶金
作者
Qingyuan Yang,Andrew D. Wiersum,Hervé Jobic,Vincent Guillerm,Christian Serre,Philip L. Llewellyn,Guillaume Maurin
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:115 (28): 13768-13774 被引量:189
标识
DOI:10.1021/jp202633t
摘要

A combination of experimental (gravimetry, microcalorimetry, and quasi-elastic neutron scattering) measurements and molecular modeling was employed to understand the coadsorption of CO 2 and CH 4 in the zirconium terephthalate UiO-66(Zr) material from both the thermodynamic and kinetic points of view. It was shown that each type of molecules adsorb preferentially in two different porosities of the material, that is, while CO 2 occupy the tetrahedral cages, CH 4 are pushed to the octahedral cages. Further, a very unusual dynamic behavior was also pointed out with the slower molecule, that is, CO 2, enhancing the mobility of the fast one, that is, CH 4, that contrasts with those usually observed so far for the CO 2 /CH 4 mixture in narrow window zeolites where the molecules are most commonly diffusing independently or slowing-down the partner species. Such behavior was interpreted in light of molecular simulations that evidenced a jump type mechanism involving a tetrahedral cages–octahedral cages–tetrahedral cages sequence that occurs more frequently for CH 4 when in presence of CO 2 . The consequences in terms of CO 2 /CH 4 selectivity and the possible use of this MOF-type material in a PSA process are then discussed. It is thus clearly emphasized that this MOF material combines several favorable features including a good selectivity, high working capacity, and potential easy regenerability that make it as a good alternative candidate of the conventional NaX Faujasite used in pressure swing adsorption.
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
lyh完成签到 ,获得积分10
刚刚
别找茬完成签到 ,获得积分10
刚刚
夏日阳光完成签到 ,获得积分10
刚刚
852应助以七采纳,获得10
刚刚
丶呆久自然萌完成签到,获得积分10
刚刚
ll发布了新的文献求助10
1秒前
00完成签到,获得积分20
1秒前
祎鹿完成签到 ,获得积分10
1秒前
晴川奶糖完成签到 ,获得积分10
2秒前
XW完成签到,获得积分10
2秒前
孤独的冷安完成签到,获得积分10
2秒前
又晴发布了新的文献求助10
2秒前
Ryan发布了新的文献求助10
2秒前
Lagom_Oct完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
LOAD完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
NexusExplorer应助wxnice采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
wph完成签到,获得积分10
4秒前
王老师完成签到 ,获得积分10
5秒前
Zora完成签到,获得积分10
6秒前
23完成签到 ,获得积分10
6秒前
清爽的人龙完成签到 ,获得积分10
6秒前
温柔的谷冬完成签到,获得积分10
6秒前
starROme发布了新的文献求助10
7秒前
逢时完成签到,获得积分10
8秒前
范大大完成签到,获得积分10
8秒前
会飞的小白完成签到,获得积分10
8秒前
勾陈一发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
土豆完成签到,获得积分20
9秒前
英俊的铭应助小小小先生采纳,获得10
9秒前
秋风应助sisi采纳,获得10
9秒前
小爱完成签到,获得积分10
10秒前
十月完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
meiyajun完成签到,获得积分10
10秒前
asuna完成签到,获得积分10
11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
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7772931
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315091
关于积分的说明 20343166
捐赠科研通 7358620
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317085
关于科研通互助平台的介绍 2465596
邀请新用户注册赠送积分活动 2332199