Engineering porosity of MIL-101(Cr) using solvation effect

范德瓦尔斯力 甲苯 吸附 多孔性 溶剂化 介孔材料 堆积 密度泛函理论 成核 材料科学 化学工程 分子 无机化学 化学 计算化学 物理化学 催化作用 工程类 有机化学
作者
Jiawei Cao,Yunxia Li,Qi Meng,Xiubiao Ma,Fengting He,Yongqiang Wang,Dongfeng Zhao
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier BV]
卷期号:12 (3): 112753-112753 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jece.2024.112753
摘要

Toluene, a kind of volatile organic compounds (VOCs), serves as a vital constituent of PM2.5 and acts as a notable precursor to ozone. To improve the adsorption performance of adsorbents for toluene, MIL-101(Cr)-XmM with high porosity were synthesized using an in-situ growth restriction strategy. This research reveals that the solvation effect influences the rate of crystal nucleation and growth, leading to variations in the ratio of micropores to mesopores and overall porosity in MIL-101(Cr)-XmM. The high porosity of MIL-101(Cr)-1.6 mM facilitates a higher diffusion rate of particles and exposes a greater number of alkaline sites. Consequently, the adsorption performance of MIL-101(Cr)-1.6 mM for toluene demonstrates a remarkable 240% improvement compared to that of MIL-101(Cr)-1.2 mM. Molecular simulations unveils the impact of adsorption temperature, demonstrating the crucial role of van der Waals interactions in the adsorption of toluene, with a noteworthy inhibition of van der Waals interactions observed upon heating. Density functional theory(DFT) simulations show that toluene molecules tend to preferentially adsorb near the benzene ring of the ligand, primarily due to π-π stacking interactions. Simultaneously, the electrophilic channel with greater porosity can gather more nucleophilic groups, thereby enhancing the adsorption performance of toluene.
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
幽灵完成签到 ,获得积分10
2秒前
MH应助光亮的代云采纳,获得10
5秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
在水一方应助fengfenghao采纳,获得200
9秒前
9秒前
wqy发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
12秒前
852应助高兴的彩虹采纳,获得10
12秒前
夕夜发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
冉旭发布了新的文献求助10
13秒前
田田田田完成签到,获得积分10
16秒前
ZQS2完成签到,获得积分10
16秒前
封宇发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
PigaChu发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
SciGPT应助张资阳采纳,获得10
20秒前
夕夜完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI5应助重要的一凡采纳,获得10
21秒前
可爱的函函应助练习者采纳,获得10
21秒前
22秒前
23秒前
verimency发布了新的文献求助10
23秒前
杨tong发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
mirror完成签到,获得积分10
26秒前
刘老哥6发布了新的文献求助20
26秒前
29秒前
慕青应助什么什么哇偶采纳,获得10
29秒前
赘婿应助刘子豪采纳,获得30
30秒前
JamesPei应助飞快的尔芙采纳,获得10
30秒前
31秒前
31秒前
科研通AI2S应助动人的怀柔采纳,获得10
33秒前
33秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
材料概论 周达飞 ppt 500
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
科学教育中的科学本质 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 3806839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3351587
关于积分的说明 10354846
捐赠科研通 3067401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684517
邀请新用户注册赠送积分活动 809780
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765635