Selective Xenon Recovery Using Aluminum-Based Metal–Organic Frameworks with Conserved Pore Topology

材料科学 氙气 金属有机骨架 拓扑(电路) 配体(生物化学) 金属 体积热力学 多孔性 分析化学(期刊) 物理化学 有机化学 吸附 热力学 色谱法 复合材料 冶金 生物化学 物理 受体 组合数学 数学 化学
作者
Tara Hurley,Adrian Henle,Andrzej Gładysiak,Vincent T. Remcho,Kyriakos C. Stylianou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (27): 35333-35341 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.4c06215
摘要

Xenon (Xe) is a commercially valuable element found in trace amounts in the off-gas from used nuclear fuel. Recovering Xe from these streams provides a cost-effective means to increase its supply. However, achieving high-purity Xe recovery is challenging due to the need for separation from nearly identical krypton (Kr). Metal–organic frameworks (MOFs), a class of crystalline porous materials, show potential to separate Xe and Kr by utilizing differences in their kinetic diameters, allowing for selective separation. In this work, we study the impact of pore aperture and volume on selective Xe recovery using four robust aluminum MOFs: Al-PMOF, Al-PyrMOF, Al-BMOF and MIL-120, all with conserved structural topology. The pore topology in each MOF is dictated by the dimensions of the tetracarboxylate ligand employed, with larger ligands leading to MOFs with increased pore size and volume. Our experimental and computational investigations revealed that MIL-120 exhibits the highest affinity (21.94 kH(Xe) = 21.94 mmol g–1 bar–1) for Xe among all MOFs, while Al-BMOF demonstrates the highest Xe/Kr selectivity of 14.34. We evaluated the potential of both MIL-120 and Al-BMOF for Xe recovery through breakthrough analysis using a mixture of 400 ppm Xe:40 ppm Kr. Our results indicate that due to its larger pore volume, Al-BMOF captured more Xe than MIL-120, demonstrating superior Xe/Kr separation efficiency.
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
临风完成签到,获得积分10
刚刚
村上春树不上树完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
小卢完成签到,获得积分10
1秒前
淡然完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
财神爷的小跟班完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
风中诺言完成签到,获得积分10
3秒前
烟花应助透明木头块儿采纳,获得10
4秒前
yin完成签到,获得积分10
4秒前
ssss应助wateryong采纳,获得40
5秒前
yqlmncl完成签到,获得积分10
5秒前
qingwan发布了新的文献求助10
7秒前
majiayang发布了新的文献求助10
7秒前
Magicer发布了新的文献求助10
7秒前
wbb1234554完成签到,获得积分10
9秒前
zhangchi应助lome采纳,获得10
9秒前
9秒前
weiyayayayayaya完成签到,获得积分10
12秒前
优雅面包完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
天成完成签到 ,获得积分10
13秒前
云朵完成签到,获得积分10
13秒前
王欣完成签到 ,获得积分10
15秒前
Junior完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Lucas应助咔嚓采纳,获得10
17秒前
17秒前
zhuzhuya完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
21秒前
星辰坠于海应助gao2689采纳,获得20
21秒前
华仔应助majiayang采纳,获得10
22秒前
陈牵发布了新的文献求助10
22秒前
zhuxiaoer发布了新的文献求助10
22秒前
张德帅完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI6.2应助wenjian采纳,获得10
23秒前
波sir完成签到,获得积分10
23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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 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 7716462
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9271306
关于积分的说明 20085670
捐赠科研通 7292755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298806
关于科研通互助平台的介绍 2452950
邀请新用户注册赠送积分活动 2306178