A novel C2H2-selective microporous Cd-MOF for C2H2/C2H4 and C2H2/CO2 separation

微型多孔材料 间苯二甲酸 乙炔 吡啶 选择性 产量(工程) 气体分离 吸附 空气分离 乙烯 化学 氧气 材料科学 核化学 有机化学 对苯二甲酸 催化作用 聚酯纤维 生物化学 冶金
作者
Yong‐Zhi Li,Rajamani Krishna,Fan Xu,Wan-Fang Zhang,Yanwei Sui,Lei Hou,Yao‐Yu Wang,Zhonghua Zhu
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:306: 122678-122678 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2022.122678
摘要

A novel Cd-MOF with accessible O atoms adsorption sites was synthesized, showing high adsorption uptake for C 2 H 2 and selectivity for C 2 H 2 over CO 2 , C 2 H 4 , and CH 4 as well as C 2 H 2 separation potential over CH 4 , C 2 H 4 , and CO 2 under ambient condition. • The MOF based on the unique pyridylcarboxylate ligands forms three-dimensional framework decorated by carboxylic acid oxygen atoms. • The carboxylic acid oxygen atoms of MOF provide best contact with C 2 H 2 compared to C 2 H 4 and CO 2 , affording ultrahigh C 2 H 2 adsorption uptake of 124.4 cm 3 g -1 at 298 K. • Breakthrough experiments revealed that the MOF performs effective separation of C 2 H 2 from C 2 H 2 /C 2 H 4 , C 2 H 2 /CH 4 and C 2 H 2 /CO 2 mixtures. • The simulated transient breakthroughs for 1/99 C 2 H 2 /C 2 H 4 mixtures demonstrate that MOF can yield high-purity (>99.996%) C 2 H 4 with high productivities. Separation of acetylene (C 2 H 2 ) from ethylene (C 2 H 4 ) or carbon dioxide (CO 2 ) is a vital and difficult task in petrochemical industry. Owing to the similar physical properties, it is very challenging to synthesize porous target materials with standout separation performance. Herein, we report the utilization of an isophthalic acid linker substituted with pyridine groups to construct a novel microporous Cd-MOF [Cd 2 (dpip) 2 (DMF)(H 2 O)]·DMF·H 2 O ( 1 ). The Cd-MOF features suitable pore surfaces modified by carboxyl oxygen atoms to contact closely with C 2 H 2 molecules, which leads to considerable C 2 H 2 adsorption ability of 124.4 cm 3 g -1 at 100 kPa and 298 K, significantly higher compared to C 2 H 4 and CO 2 . Experimental breakthroughs indicate the Cd-MOF can efficiently separate C 2 H 2 from C 2 H 2 /CO 2 , C 2 H 2 /CH 4 , and C 2 H 2 /C 2 H 4 mixtures. The productivities of ≥99.996% C 2 H 4 purity calculated on the basis of simulated transient breakthroughs for 1/99 C 2 H 2 /C 2 H 4 were determined to be 27.72 and 60.77 L kg -1 at 298 and 273 K, respectively. Molecular simulation demonstrates the pivotal role of the multiple interactions in the framework for C 2 H 2 .
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
cheng完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
3秒前
4秒前
爱吃粑粑发布了新的文献求助10
5秒前
cmr发布了新的文献求助10
7秒前
bkys发布了新的文献求助30
7秒前
lito发布了新的文献求助20
8秒前
我是老大应助袁翰将军采纳,获得10
8秒前
上官若男应助xh采纳,获得10
10秒前
szh发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
14秒前
舒心烨霖发布了新的文献求助10
14秒前
阿汐完成签到,获得积分10
14秒前
ascad完成签到 ,获得积分10
14秒前
英勇的绿海完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
青筠发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
xh发布了新的文献求助10
18秒前
任性寻梅发布了新的文献求助10
18秒前
魏你大爷发布了新的文献求助10
18秒前
CQ发布了新的文献求助10
18秒前
陈全胜完成签到,获得积分10
20秒前
爱吃粑粑完成签到,获得积分10
21秒前
茉莉完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
无情麦片完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
斯文败类应助你的小太阳采纳,获得10
26秒前
达菲发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
暖暖完成签到 ,获得积分10
30秒前
一和发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
lpp_发布了新的文献求助10
31秒前
初一完成签到,获得积分10
32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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
The Psychological Quest for Meaning 800
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6318269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8134528
关于积分的说明 17052224
捐赠科研通 5373129
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852218
邀请新用户注册赠送积分活动 1830140
关于科研通互助平台的介绍 1681793