Efficient CO2 Capture and Separation in MOFs: Effect from Isoreticular Double Interpenetration

材料科学 吸附 范德瓦尔斯力 选择性 巴(单位) 化学工程 等温过程 金属有机骨架 碳捕获和储存(时间表) 热力学 物理化学 分子 化学 物理 有机化学 催化作用 工程类 气象学 生态学 气候变化 生物
作者
Sen Liu,Lu Wang,Huili Zhang,Hongxu Fang,Xiaokun Yue,Shuxian Wei,Siyuan Liu,Zhaojie Wang,Xiaoqing Lü
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (6): 7152-7160 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsami.3c16622
摘要

Severe CO2 emissions has posed an increasingly alarming threat, motivating the development of efficient CO2 capture materials, one of the key parts of carbon capture, utilization, and storage (CCUS). In this study, a series of metal–organic frameworks (MOFs) named Sc-X (X = S, M, L) were constructed inspired by recorded MOFs, Zn-BPZ-SA and MFU-4l-Li. The corresponding isoreticular double-interpenetrating MOFs (Sc-X-IDI) were subsequently constructed via the introduction of isoreticular double interpenetration. Grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulations were adopted at 298 K and 0.1–1.0 bar to comprehensively evaluate the CO2 capture and separation performances in Sc-X and Sc-X-IDI, with gas distribution, isothermal adsorption heat (Qst), and van der Waals (vdW)/Coulomb interactions. It is showed that isoreticular double interpenetration significantly improved the interactions between adsorbed gases and frameworks by precisely modulating pore sizes, particularly observed in Sc-M and Sc-M-IDI. Specifically, the Qst and Coulomb interactions exhibited a substantial increase, rising from 28.38 and 22.19 kJ mol–1 in Sc-M to 43.52 and 38.04 kJ mol–1 in Sc-M-IDI, respectively, at 298 K and 1.0 bar. Besides, the selectivity of CO2 over CH4/N2 was enhanced from 55.36/107.28 in Sc-M to 3308.61/7021.48 in Sc-M-IDI. However, the CO2 capture capacity is significantly influenced by the pore size. Sc-M, with a favorable pore size, exhibits the highest capture capacity of 15.86 mmol g–1 at 298 K and 1.0 bar. This study elucidated the impact of isoreticular double interpenetration on the CO2 capture performance in MOFs.
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
chen完成签到,获得积分10
1秒前
聪慧芷巧完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
王子娇完成签到 ,获得积分10
4秒前
犹豫的若发布了新的文献求助10
4秒前
Esperanza完成签到,获得积分10
5秒前
南南5897完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
yzqtf完成签到,获得积分20
7秒前
fys131415完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
YY完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
自信又菡完成签到,获得积分10
8秒前
研友_Z7XgR8完成签到,获得积分0
9秒前
Conner完成签到 ,获得积分10
10秒前
jesi完成签到,获得积分10
10秒前
Javari完成签到,获得积分10
10秒前
才下眉头完成签到,获得积分10
12秒前
犇骉发布了新的文献求助10
13秒前
YL完成签到,获得积分10
13秒前
fuxiao完成签到 ,获得积分10
13秒前
ANESTHESIA_XY完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
默默的立辉完成签到,获得积分10
14秒前
夏晴晴完成签到,获得积分10
17秒前
JESI完成签到,获得积分10
17秒前
make217完成签到 ,获得积分10
17秒前
zhenzhen完成签到,获得积分10
17秒前
冬猫完成签到,获得积分10
18秒前
想要每天睡到自然醒完成签到,获得积分10
19秒前
独自受罪完成签到 ,获得积分10
19秒前
明理夏槐发布了新的文献求助10
20秒前
健康的雁凡完成签到,获得积分10
20秒前
Kyrie完成签到,获得积分10
21秒前
njzhangyanyang完成签到,获得积分10
21秒前
Tinweng完成签到 ,获得积分10
21秒前
费老五完成签到 ,获得积分10
21秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555701
关于积分的说明 11318515
捐赠科研通 3288899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812318
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027