Impact of aminopropyl units on physisorption in mesostructured silica is larger for CH4 than CO2 and depends on pore curvature

物理吸附 材料科学 曲率 化学工程 有机化学 吸附 几何学 数学 工程类 化学
作者
Paola Carta,Mariano Andrea Scorciapino
出处
期刊:Surfaces and Interfaces [Elsevier]
卷期号:53: 105041-105041
标识
DOI:10.1016/j.surfin.2024.105041
摘要

Mesoporous silica-based materials attract great interest for diverse applications, including capture, storage, and catalysis due to their large surface area, uniform pore size distribution, and customizable surface. The regular 2D hexagonal pore symmetry of MCM-41 makes it an ideal model. Amine groups are introduced to enhance CO2 adsorption, but the interplay of factors influencing overall performance, including pore size, remains unclear. This computational study explores the physisorption of CO2 and CH4, shedding light on the microscopic details underlying adsorption capacity and selectivity. Three aminopropyl-functionalized MCM-41 models with different pore size are compared through Grand Canonical Monte Carlo and Molecular Dynamics simulations. Aminopropyl chains affect CO2 adsorption, but its affinity for the preserved silanol groups is larger. In addition, the competitive interaction between amine and silanol groups emerged, and it is pore curvature dependent. Surprisingly, CH4 physisorption is influenced even more by surface functionalization. Results show a non-monotonic trend as a function of pore size. Local density of the alkyl chains plays the major role. Overall, the intermediate pore size demonstrates the best performance, thanks to the balance among the various effects. The study emphasizes the importance of understanding the interplay between material texture and gas interactions to optimize adsorption performance.

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
zyw发布了新的文献求助10
刚刚
走着走着就散了完成签到,获得积分10
刚刚
科目三应助杜瑞豪采纳,获得10
1秒前
Sakura完成签到 ,获得积分10
1秒前
碧蓝世界完成签到 ,获得积分10
1秒前
chaosyw完成签到,获得积分10
1秒前
Qingqing完成签到,获得积分10
2秒前
星光完成签到,获得积分10
2秒前
一苇以航完成签到 ,获得积分10
2秒前
诸葛语琴完成签到,获得积分10
2秒前
光之战士完成签到 ,获得积分10
2秒前
一瓣白日梦完成签到,获得积分10
2秒前
绿色催化完成签到,获得积分10
2秒前
爱撒娇的大开完成签到 ,获得积分10
2秒前
Coolkid2001完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
来年完成签到,获得积分10
3秒前
欧阳振完成签到,获得积分10
4秒前
游悠悠完成签到,获得积分10
5秒前
森源海完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
猪猪hero应助辛勤的思卉采纳,获得10
5秒前
clwh2006完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Sylvia41完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
程平完成签到,获得积分20
7秒前
luhui完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
机智的天蓉完成签到 ,获得积分10
7秒前
学术裁缝完成签到,获得积分10
8秒前
大气指甲油完成签到,获得积分10
8秒前
zdnhri发布了新的文献求助10
8秒前
yj完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
南敏株完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
微笑襄完成签到 ,获得积分10
9秒前
爱吃肥牛完成签到,获得积分10
9秒前
大军门诊完成签到,获得积分10
9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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
Pediatric Nutrition 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 5555322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4640022
关于积分的说明 14658345
捐赠科研通 4582077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2513053
邀请新用户注册赠送积分活动 1487748
关于科研通互助平台的介绍 1458776