Accelerated Synthesis of a Ni2Cl2(BTDD) Metal–Organic Framework in a Continuous Flow Reactor for Atmospheric Water Capture

金属有机骨架 停留时间(流体动力学) 工艺工程 体积热力学 表面积体积比 连续反应器 环境科学 体积流量 化学 化学工程 吸附 热力学 有机化学 催化作用 物理 工程类 岩土工程
作者
Sujay Bagi,Ashley M. Wright,Julius J. Oppenheim,Mircea Dincă,Yuriy Román‐Leshkov
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:9 (11): 3996-4003 被引量:43
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.0c07055
摘要

Atmospheric water capture (AWC) has tremendous potential to address the global shortage of clean drinking water. The Ni2Cl2(BTDD) metal–organic framework (MOF) has shown optimal water sorption performance under low relative humidity conditions, but its potentially high production costs, stemming in part from its lengthy multiday synthesis, has hindered widespread implementation. As with most traditional MOF syntheses, the original synthesis of Ni2Cl2(BTDD) involves batch reactors that have intrinsic inefficiencies impacting productivity during scale-up. We report a continuous manufacturing process for Ni2Cl2(BTDD) that can achieve higher yields, reduced solvent use, and drastically faster crystallization times in comparison to the batch process. Optimization of the synthesis space in the flow reactor as a function of residence time, temperature, and solvent volume yields 50% and 40% reductions in methanol and hydrochloric acid consumption by volume, respectively, with a simultaneous 3-fold increase in productivity (defined in units of kgMOF m–3day–1). A computational fluid dynamics (CFD) model was developed to quantitate productivity enhancements in the flow reactor based on improved heat-transfer rates, larger surface-area to volume ratios, and effective residence times. This work adds critical facets to the growing body of research suggesting that the synthesis of MOFs in flow reactors offers unique opportunities to reduce production costs.
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
5km发布了新的文献求助10
2秒前
喻鞅完成签到,获得积分0
3秒前
康康发布了新的文献求助30
3秒前
陶醉的妖丽完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助江子川采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助江子川采纳,获得10
5秒前
HONG完成签到 ,获得积分10
10秒前
勤劳的乐安完成签到,获得积分10
10秒前
14秒前
qqqwww发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
897102完成签到,获得积分10
19秒前
Owen应助小酥肉采纳,获得10
19秒前
21秒前
Nowind发布了新的文献求助10
23秒前
NexusExplorer应助灵巧向日葵采纳,获得10
24秒前
agrlook完成签到,获得积分0
24秒前
熊先生完成签到,获得积分10
27秒前
赘婿应助koka采纳,获得10
28秒前
李爱国应助魄罗bro采纳,获得10
28秒前
无言发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
studystudy完成签到,获得积分10
30秒前
32秒前
33秒前
33秒前
小酥肉发布了新的文献求助10
33秒前
江子川发布了新的文献求助10
34秒前
乐乐应助天真铅笔采纳,获得10
34秒前
独特大白菜真实的钥匙完成签到 ,获得积分10
34秒前
36秒前
36秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
田様应助syjssxwz采纳,获得10
37秒前
prigogin应助吃芒果的叉子采纳,获得10
37秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
香蕉觅云应助李壮壮采纳,获得10
37秒前
37秒前
koka发布了新的文献求助10
37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
Health Psychology 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
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 7590749
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9168090
关于积分的说明 19623845
捐赠科研通 7169677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267406
关于科研通互助平台的介绍 2432220
邀请新用户注册赠送积分活动 2259595