Boosting the CO2 adsorption performance by defect-rich hierarchical porous Mg-MOF-74

吸附 烟气 多孔性 金属有机骨架 介孔材料 化学工程 选择性 化学 活性炭 配体(生物化学) 材料科学 无机化学 有机化学 催化作用 受体 工程类 生物化学
作者
Haifei An,Weijian Tian,Xin Lü,Huanmei Yuan,Liyun Yang,Hao Zhang,Haoming Shen,Hao Bai
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:469: 144052-144052 被引量:128
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.144052
摘要

Adsorbents with high adsorption capacity and high selectivity are crucial for carbon capture, utilization and storage (CCUS) technology applied to industrial flue gas to reduce carbon emissions. In this paper, a defect-rich hierarchical porous Mg-MOF-74 was synthesized successfully with MgCl2·6H2O used as a metal source considering that the weak coordination of Cl− may interfere with the normal coordination process of metal centers and organic ligands, which causes the formation of crystal defects. Through the analysis of a series of characterizations, ligand deletion of Mg-MOF-74 prepared with MgCl2·6H2O was confirmed, and the deleted ligand was estimated to be approximately 20% compared with the traditional Mg-MOF-74 prepared with Mg(NO3)2·6H2O, which led to mesopores accounting for 36.9%, and the width of mesopores reached 13.1 nm. Compared with traditional Mg-MOF-74, the adsorption heat of CO2 at zero load of the defect-rich hierarchical porous Mg-MOF-74 increased from 36 kJ·mol−1 to 46 kJ·mol−1, and the saturated adsorption capacity of CO2 under ambient pressure was improved by 15%. Interestingly, the IAST selective adsorption performance of CO2/N2 was increased by 20 times. Compared with the saturated adsorption capacity for traditional Mg-MOF-74, the equivalent adsorption capacity of hierarchical porous Mg-MOF-74 only needs 17 kPa, indicating that it is suitable for carbon capture operation in a real flue environment. Calculations of density functional theory (DFT) confirmed that the active site of the hierarchical porous Mg-MOF-74 has a lower adsorption energy with CO2 due to the presence of defects, which is regarded to play a key role in improving the CO2 capture performance.
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
Le完成签到,获得积分10
刚刚
3sigma发布了新的文献求助10
1秒前
哭热发布了新的文献求助10
1秒前
冷静的寻真完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
painting发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
3秒前
牢邓发布了新的文献求助10
3秒前
戴漫完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
JJ完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
3sigma完成签到,获得积分10
5秒前
小雨完成签到 ,获得积分10
6秒前
CipherSage的应助被森距离采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
double_sweet完成签到,获得积分10
7秒前
XT发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
painting完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Avery完成签到,获得积分10
8秒前
爱笑紫菜发布了新的文献求助30
8秒前
无心的乾完成签到,获得积分10
8秒前
羲和发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
zzx发布了新的文献求助10
11秒前
田好好发布了新的文献求助10
12秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
坚强冰枫的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
Firsterchao的应助被科研通管家采纳,获得30
12秒前
huang的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
OK的应助被科研通管家采纳,获得150
12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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8051691
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9479625
关于积分的说明 21298839
捐赠科研通 7620027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393536
关于科研通互助平台的介绍 2524818
邀请新用户注册赠送积分活动 2431558