A metal-organic framework for C2H2/CO2 separation under highly humid conditions: Balanced hydrophilicity/hydrophobicity

微型多孔材料 吸附 金属有机骨架 化学 选择性 扩散 化学工程 物理化学 热力学 有机化学 催化作用 物理 工程类
作者
Xiao‐Jing Xie,Heng Zeng,Mo Xie,Wei Chen,Gui-Fang Hua,Weigang Lu,Dan Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:427: 132033-132033 被引量:64
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132033
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) intended for C2H2/CO2 separation should possess high C2H2/CO2 adsorption selectivity and large C2H2 adsorption capacity. Here we report the scalable synthesis of a cage-interconnected microporous MOF (JNU-2). Dynamic column breakthrough experiments on JNU-2 manifest a C2H2-capture capacity of 3.08 mmol g−1 for an equimolar C2H2/CO2 mixture at 298 K and 1 bar, exceeding the benchmark materials such as UTSA-74a and FeNi-M’MOF. Meanwhile, the selectivity factor was estimated to be ca. 1.5 for JNU-2 and consistent with the increasing flow rate. Theoretical calculations confirm that the surface of the JNU-2 framework enables preferential binding of C2H2 over CO2 via multiple C–H···O, C–H···N, and π-complexation interactions. More importantly, JNU-2 retains its C2H2/CO2 separation capacity under highly humid conditions. Although the equilibrium adsorption of H2O is much higher than those of C2H2 and CO2, kinetic studies reveal that the diffusion of C2H2 and CO2 in JNU-2 is more than two orders of magnitude faster than that of H2O. A balanced hydrophobicity/hydrophilicity of the MOF framework surface might be the key to achieving large adsorption capacity for nonpolar gas molecule while minimizing the competition of water vapor adsorption.
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
3秒前
木木完成签到 ,获得积分10
5秒前
8秒前
动漫大师发布了新的文献求助30
9秒前
榆木小鸟完成签到 ,获得积分10
19秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
23秒前
张晓天完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
KINGAZX完成签到 ,获得积分10
46秒前
自由的无色完成签到 ,获得积分10
47秒前
Biom完成签到 ,获得积分10
51秒前
智智完成签到,获得积分10
54秒前
vitamin完成签到 ,获得积分10
55秒前
海的海完成签到 ,获得积分10
55秒前
直率的笑翠完成签到 ,获得积分10
57秒前
张小度ever完成签到 ,获得积分10
59秒前
又又完成签到,获得积分10
1分钟前
笨笨忘幽完成签到,获得积分10
1分钟前
CLTTT完成签到,获得积分10
1分钟前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
傻傻的从波完成签到,获得积分10
1分钟前
bono完成签到 ,获得积分10
1分钟前
番茄小超人2号完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Eins完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Serein完成签到,获得积分10
1分钟前
whitepiece完成签到,获得积分10
1分钟前
皮皮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
钟声完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
王佳豪完成签到,获得积分10
2分钟前
笨笨梦松完成签到,获得积分10
2分钟前
zyp应助任性云朵采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
菜芽君完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
二丙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
hwen1998完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Effect of deresuscitation management vs. usual care on ventilator-free days in patients with abdominal septic shock 200
Erectile dysfunction From bench to bedside 200
Advanced Introduction to Behavioral Law and Economics 200
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 3825038
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3367346
关于积分的说明 10445271
捐赠科研通 3086738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1698238
邀请新用户注册赠送积分活动 816657
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769907