Water Harvesting at the Single-Crystal Level

化学 拉曼光谱 解吸 化学工程 吸附 粒子(生态学) 光谱学 多孔性 混合(物理) 化学物理 单晶 Crystal(编程语言) 动能 纳米技术 分析化学(期刊) 结晶学 材料科学 物理化学 环境化学 光学 有机化学 物理 海洋学 量子力学 地质学 工程类 程序设计语言 计算机科学
作者
Adrian C. D. Fuchs,Fabian Knechtel,Haoze Wang,Zhe Ji,Stefan Wuttke,Omar M. Yaghi,Evelyn Ploetz
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (26): 14324-14334 被引量:12
标识
DOI:10.1021/jacs.3c02902
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) have emerged as a class of porous materials with facile uptake and release of water, turning them into excellent substrates for real-world atmospheric water harvesting applications. The performance of different MOF systems was experimentally characterized at the bulk level by assessing the total amount of water taken up and the release kinetics, leaving the question behind of what the upper limit of the pristine materials actually is. Moreover, recent devices rely on fluidized bed reactors that exploit the harvesting capacities of MOFs at the single-crystal (SC) level. In this publication, we present a novel methodology based on Raman spectroscopy, for acquiring water adsorption isotherms and kinetic curves with a sub-micrometer resolution that provides valuable insights into the material behavior probing the pristine MOF at the SC level. We investigated isolated MOF-801 particles in situ and could dissect contributions of intra- and inter-particle effects on the water harvesting performance of MOF-801 via adsorption-desorption isotherms and kinetic curves. Using spontaneous Raman spectroscopy, we found an almost 20-fold faster uptake for the undisturbed crystalline material. Correlative imaging based on four-wave mixing and coherent anti-Stokes Raman scattering further localized the uptaken water inside MOF-801 and identified inter-particle condensation as the main source for the discrepancies between the performance at the bulk and SC level. Our studies determined an upper limit of around 91.9 L/kgMOF/day for MOF-801.
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
情怀应助几米杨采纳,获得10
2秒前
花开四海完成签到 ,获得积分10
3秒前
经青寒完成签到 ,获得积分10
15秒前
我就想看看文献完成签到 ,获得积分10
19秒前
山鲁佐德爱文献完成签到 ,获得积分10
19秒前
腰果虾仁完成签到 ,获得积分10
24秒前
畅快的念烟完成签到,获得积分10
26秒前
keyan完成签到,获得积分10
27秒前
东君完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鹏gg完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
焦糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wBw完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
玉崟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Wen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
link171完成签到,获得积分10
1分钟前
几米杨发布了新的文献求助10
1分钟前
hm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
GR完成签到,获得积分10
1分钟前
啦啦啦啦啦路uuu完成签到 ,获得积分10
2分钟前
linkyi完成签到,获得积分10
2分钟前
ahui完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
小宝完成签到,获得积分10
2分钟前
南风不竞完成签到,获得积分10
2分钟前
杰行天下完成签到,获得积分10
2分钟前
btcat完成签到,获得积分10
2分钟前
几米杨发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
嗯嗯嗯哦哦哦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
柳博超完成签到,获得积分10
2分钟前
浅浅殇完成签到,获得积分10
2分钟前
xiaoruixue完成签到,获得积分10
2分钟前
鹏程完成签到 ,获得积分10
2分钟前
常常完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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 2468856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136194
关于积分的说明 5442849
捐赠科研通 1860773
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925473
版权声明 562694
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495093