Thermodynamic and kinetic synergetic separation of CO2/C2H2 in an ultramicroporous metal-organic framework

乙炔 分离过程 化学 扩散 吸附 化学工程 热力学 材料科学 物理化学 有机化学 色谱法 物理 工程类
作者
Chaohui He,Peng Zhang,Yong Wang,Yujuan Zhang,Tuoping Hu,Libo Li,Jinping Li
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier]
卷期号:304: 122318-122318 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2022.122318
摘要

The selective removal of carbon dioxide (CO2) from acetylene (C2H2) is an important separation process in the petrochemical industry, but is challenging due to the similar physicochemical properties of the two gases. Using CO2-selective adsorbents that have preferential affinity for CO2 over C2H2 in pressure swing adsorption was deemed a promising separation method for the separation of CO2/C2H2 mixtures. Herein, we report an ultramicroporous metal-organic framework, Y-bptc, to achieve efficient separation of CO2/C2H2 through thermodynamic and kinetic synergetic effects. The unique cage-type structure interconnected by small windows exhibits high adsorption capacity for CO2 while efficiently impeding adsorption diffusion of C2H2, which was proved by the single-component equilibrium and kinetic adsorption curves. Grand canonical Monte Carlo (GCMC) molecular calculations further show that the µ3-OH− of the framework have a stronger adsorption affinity for CO2 through forming hydrogen bonds. Breakthrough experiments using Y-bptc as a CO2-selective adsorbent proved that high-purity C2H2 (>99%) could be directly produced from one-step separation of CO2/C2H2 (1/1, v/v) mixtures, which greatly reduced the separation process and energy consumption. In addition, the structure of Y-bptc due to the high charge density of the Y6 cluster has high stability under humid and high-temperature conditions adding to the application possibility in industry.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
勤恳醉柳完成签到,获得积分10
刚刚
xxxxx炒菜完成签到,获得积分10
刚刚
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
公司账号2发布了新的文献求助10
1秒前
imzzy发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小汪快毕业关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
爆米花应助刘胖胖采纳,获得10
3秒前
4秒前
沐林杨完成签到,获得积分10
4秒前
沉默完成签到,获得积分10
4秒前
xxxxx炒菜发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
好的完成签到 ,获得积分10
5秒前
香蕉觅云应助didi采纳,获得10
5秒前
6秒前
戈惜发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
风筝鱼完成签到 ,获得积分10
7秒前
积极的电话完成签到,获得积分10
8秒前
Mia完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
矮小的念双完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助Simon采纳,获得10
9秒前
隐形曼青应助花花采纳,获得10
10秒前
开朗的乐瑶完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11发布了新的文献求助10
10秒前
子车半烟发布了新的文献求助10
11秒前
善学以致用应助枫叶采纳,获得10
11秒前
虚幻的曼冬完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
limin发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
YuZhang发布了新的文献求助10
12秒前
Reginaaaaa发布了新的文献求助30
13秒前
杜丽芳发布了新的文献求助10
13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
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 1500
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5472829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4575043
关于积分的说明 14350202
捐赠科研通 4502414
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2467157
邀请新用户注册赠送积分活动 1455101
关于科研通互助平台的介绍 1429246