亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Computational Investigation of Dual Filler-Incorporated Polymer Membranes for Efficient CO2 and H2 Separation: MOF/COF/Polymer Mixed Matrix Membranes

聚合物 气体分离 巴勒 渗透 选择性 材料科学 化学工程 金属有机骨架 合成膜 共价有机骨架 共价键 高分子化学 吸附 化学 复合材料 有机化学 催化作用 工程类 生物化学
作者
Sena Aydin,Çiğdem Altıntaş,İlknur Eruçar,Seda Keskın
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:62 (6): 2924-2936 被引量:35
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.2c04500
摘要

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Mixed matrix membranes (MMMs) composed of two different fillers such as metal–organic frameworks (MOFs) and covalent–organic frameworks (COFs) embedded into polymers provide enhanced gas separation performance. Since it is not possible to experimentally consider all possible combinations of MOFs, COFs, and polymers, developing computational methods is urgent to identify the best performing MOF–COF pairs to be used as dual fillers in polymer membranes for target gas separations. With this motivation, we combined molecular simulations of gas adsorption and diffusion in MOFs and COFs with theoretical permeation models to calculate H 2, N 2, CH 4, and CO 2 permeabilities of almost a million types of MOF/COF/polymer MMMs. We focused on COF/polymer MMMs located below the upper bound due to their low gas selectivity for five industrially important gas separations, CO 2 /N 2, CO 2 /CH 4, H 2 /N 2, H 2 /CH 4, and H 2 /CO 2 . We further investigated whether these MMMs could exceed the upper bound when a second type of filler, a MOF, was introduced into the polymer. Many MOF/COF/polymer MMMs were found to exceed the upper bounds showing the promise of using two different fillers in polymers. Results showed that for polymers having a relatively high gas permeability (≥10 4 barrer) but low selectivity (≤2.5) such as PTMSP, addition of the MOF as the second filler can have a dramatic effect on the final gas permeability and selectivity of the MMM. Property–performance relations were analyzed to understand how the structural and chemical properties of the fillers affect the permeability of the resulting MMMs, and MOFs having Zn, Cu, and Cd metals were found to lead to the highest increase in gas permeability of MMMs. This work highlights the significant potential of using COF and MOF fillers in MMMs to achieve better gas separation performances than MMMs with one type of filler, especially for H 2 purification and CO 2 capture applications.
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
5秒前
五线谱发布了新的文献求助10
11秒前
34秒前
369ninja发布了新的文献求助10
38秒前
五线谱完成签到,获得积分10
54秒前
orixero应助平淡的一兰采纳,获得10
59秒前
蛋卷完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
烟花应助大胆的碧菡采纳,获得10
1分钟前
多喝水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
如愿常隐行完成签到 ,获得积分10
2分钟前
哈哈哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
yuan完成签到 ,获得积分10
4分钟前
楿楿完成签到 ,获得积分10
4分钟前
小卷粉完成签到 ,获得积分10
5分钟前
香蕉觅云应助qqq采纳,获得10
5分钟前
终止密码子完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
6分钟前
6分钟前
ccc发布了新的文献求助10
6分钟前
ccc完成签到 ,获得积分20
7分钟前
苏qj发布了新的文献求助10
7分钟前
7分钟前
炸家7蛋发布了新的文献求助10
7分钟前
Su完成签到 ,获得积分10
7分钟前
CadoreK完成签到 ,获得积分10
7分钟前
ding应助XHGG采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
XHGG发布了新的文献求助10
7分钟前
炸家7蛋完成签到,获得积分20
7分钟前
XHGG完成签到,获得积分10
8分钟前
LINDENG2004完成签到 ,获得积分10
8分钟前
雪意完成签到 ,获得积分10
8分钟前
大胆的碧菡完成签到,获得积分10
9分钟前
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
Health Psychology 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
When Is Two-Stage Sample Robust Optimization Asymptotically Optimal? 500
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7592109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9169270
关于积分的说明 19626025
捐赠科研通 7170408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267480
关于科研通互助平台的介绍 2432351
邀请新用户注册赠送积分活动 2259968