Selective adsorption mechanism of CO2/CH4/N2 multi-component gas mixtures by N/S atoms and functional groups in coal

吸附 微型多孔材料 化学 化学工程 选择性 密度泛函理论 氧气 扩散 无机化学 有机化学 热力学 计算化学 催化作用 物理 工程类
作者
Jinzhang Jia,Hailong Song,Peng Jia
出处
期刊:Chemical Engineering Research & Design [Elsevier BV]
卷期号:182: 210-221 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.psep.2023.11.079
摘要

The modification of coal samples will effectively enhance their selective adsorption properties for different gases. To investigate this phenomenon, the adsorption mechanism of CO2/CH4/N2 binary gas mixture by single benzene ring layer doped system and microporous system formed by N/S atoms with different functional groups in coal was investigated at microscopic level, and electrostatic potential, diffusion characteristics, fluid type, radial distribution function (g(r)) and coordination number (CN) were analyzed. The results showed that the interaction of N/S atoms with oxygen-containing functional groups in coal enhanced the electrophilic capacity of the system and enhanced the adsorption capacity of CO2 in the gas mixture, and the Freundlich adsorption capacity of CO2 in the N-doped system was higher than that in the S-doped system. The interaction between N atoms and oxygen-containing functional groups in coal will effectively enhance the adsorption selectivity of CO2 in the gas mixture, with the best capture effect between 80% and 70% of CO2 concentration. The high-energy adsorption sites in N/S-modified coal samples are more inclined to be occupied by CO2, and the fatty functional groups are more likely to trap CH4 and N2. These findings indicate that N-doped modification of coal samples with high oxygen content can lead to solid adsorbents with high adsorption capacity and strong selectivity, which provides theoretical guidance for the development of new and efficient adsorbents.
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
123457完成签到,获得积分10
3秒前
勤恳元槐完成签到,获得积分10
3秒前
不倦应助zz采纳,获得10
5秒前
研友_VZG7GZ应助十文字采纳,获得10
5秒前
释棱完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
小小aa16完成签到,获得积分10
7秒前
星辰大海应助iwhsgfes采纳,获得10
8秒前
Axel完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
勤恳元槐发布了新的文献求助10
9秒前
koukeika完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
xij发布了新的文献求助10
12秒前
领导范儿应助123457采纳,获得10
14秒前
jitanxiang发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
科研通AI5应助淡然的蚂蚁采纳,获得10
18秒前
19秒前
乐观红牛完成签到,获得积分10
23秒前
干净幻梦完成签到,获得积分10
24秒前
遇上就这样吧应助pla采纳,获得50
25秒前
零下负七完成签到,获得积分10
27秒前
田様应助11号迪西馅饼采纳,获得10
27秒前
jenny发布了新的文献求助10
28秒前
wanci应助老黑采纳,获得10
28秒前
28秒前
pxin发布了新的文献求助10
29秒前
俭朴夜香发布了新的文献求助10
31秒前
franklylyly完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
xij完成签到,获得积分20
32秒前
35秒前
38秒前
39秒前
里海鱼发布了新的文献求助10
39秒前
英姑应助jenny采纳,获得10
41秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325704
关于积分的说明 10224008
捐赠科研通 3040823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669040
邀请新用户注册赠送积分活动 799013
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648