Adsorption and diffusion of methane and light gases in 3D nano-porous graphene sponge

甲烷 石墨烯 丙烷 吸附 化学工程 材料科学 选择性 化学 丁烷 无机化学 有机化学 纳米技术 催化作用 工程类
作者
Pengfei Xu,Farzin Rahmani,Yee C. Chiew
出处
期刊:Molecular Simulation [Informa]
卷期号:48 (10): 882-890 被引量:2
标识
DOI:10.1080/08927022.2021.2018133
摘要

Advances in graphene assembly has shown that mechanically strong 3D nano-porous graphene sponge (NGS) can potentially be used for gas separation. The objectives of this computational study are to: (i) explore the use of NGS as adsorbent for separating light gases and light hydrocarbons from methane, and (ii) assess the potential of using NGS as a membrane for methane/ethane gas separation. A 3D nano-porous graphene sponge was constructed by reacting graphene flakes in the presence of inert non-reactive particles using Reactive Force Field (ReaxFF) molecular dynamics. We performed grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulation to determine the adsorption capacity of NGS for methane, ethane, propane, butane, carbon dioxide, and nitrogen. In addition, GCMC simulations were performed on methane/ethane, methane/carbon dioxide, and nitrogen/methane gas mixtures to determine the selectivity for these gases on NGS. Our results show that graphene sponge has high selectivity for ethane over methane and methane over nitrogen. In addition, we obtained the diffusion coefficients of methane and ethane in NGS and estimated the perm-selectivity of ethane over methane. Because of its high solubility in graphene sponge, the perm-selectivity of ethane over methane is 4.76, despite its lower diffusion coefficient, suggesting that it could potentially be used as a membrane for separating ethane from methane.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
molingyue发布了新的文献求助10
3秒前
彩虹发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
端庄不愁完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
AC赵先生完成签到,获得积分10
9秒前
彩虹完成签到,获得积分10
10秒前
宿素发布了新的文献求助10
11秒前
2024kyt完成签到 ,获得积分10
11秒前
充电宝应助独特的凝荷采纳,获得10
11秒前
祺志鲜明完成签到,获得积分10
12秒前
Natua完成签到,获得积分10
13秒前
li完成签到,获得积分10
13秒前
QXS发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
隐形曼青应助朴素代秋采纳,获得10
15秒前
八点必起完成签到,获得积分10
15秒前
桐桐应助云轩采纳,获得10
16秒前
宿素完成签到,获得积分10
17秒前
阅遍SCI完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
周一完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
Reader01完成签到 ,获得积分10
23秒前
wanli发布了新的文献求助10
24秒前
dyd完成签到,获得积分10
24秒前
小煤球球儿完成签到,获得积分10
25秒前
ding应助浦东江边种树人采纳,获得10
26秒前
lumous发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
千帆完成签到,获得积分10
27秒前
刘海鑫完成签到,获得积分10
27秒前
小王子完成签到,获得积分10
28秒前
千帆发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
nan关注了科研通微信公众号
31秒前
Owen应助微笑的冰烟采纳,获得10
31秒前
朴素代秋发布了新的文献求助10
31秒前
CMUSK完成签到,获得积分10
32秒前
34秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136556
关于积分的说明 5443960
捐赠科研通 1860994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925582
版权声明 562702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495140