Molecular design of covalent−organic framework membranes for Li+/Mg2+ separation: Significant charge effect

选择性 共价键 离子 化学 共价有机骨架 气体分离 分子动力学 化学工程 分析化学(期刊) 色谱法 计算化学 有机化学 工程类 生物化学 催化作用
作者
Bohui Lyu,Mao Wang,Jianwen Jiang,Zhongyi Jiang
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:662: 120976-120976 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2022.120976
摘要

In this study, molecular simulation is utilized to explore the charge effect in COF membranes on separation performance. Three types of COF membranes with different functional groups (Tp-Tta-COOH, Tp-Tta-COO − and Tp-Tta-NH 3 + ) and thus different charges are designed. It is found that the positively charged membrane (Tp-Tta-NH 3 + ) shows higher ion selectivity in mixed Li + /Mg 2+ ion solution, compared with the negatively charged and neutral membranes. In Tp-Tta-NH 3 + membrane, the effective pore size is reduced by the secondary confinement effect of Cl − ions. The orderly arranged anions (Cl − ) reduce the actual pore size and generate the secondary confinement effect, which fortifies the pore-entrance sieving effect, and due to the large difference in hydration energies of Li + and Mg 2+ ions, the former is easier to dehydrate and enter the pore. The charge effect in Li + /Mg 2+ separation uncovered by molecular simulation is microscopically insightful toward the design of COF membranes and other organic framework membranes for high-performance ion separation. • Three types of COF membranes with positive, neutral, negative charges are constructed. • MD simulation is applied to elucidate Li + /Mg 2+ separation in COF membranes. • The positively charged COF membrane exhibits the highest selectivity. • The secondary confinement and differentiated dehydration provide high selectivity.

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
1秒前
大个应助佘尉采纳,获得10
3秒前
小二郎应助奋斗哈基米采纳,获得30
3秒前
余弦完成签到 ,获得积分10
3秒前
jch发布了新的文献求助10
3秒前
WZX发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
biomichael完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
泅渡发布了新的文献求助10
7秒前
时尚的醉冬完成签到,获得积分10
8秒前
搞怪绿柳发布了新的文献求助10
9秒前
你们才来发布了新的文献求助10
10秒前
Jasper应助嘤鸣采纳,获得10
12秒前
小蘑菇应助WZX采纳,获得10
12秒前
大江大河完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
英姑应助文心采纳,获得30
18秒前
handan发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.1应助liucy采纳,获得10
18秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
19秒前
姜沄沄完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
隐形曼青应助你们才来采纳,获得10
22秒前
22秒前
调味料发布了新的文献求助10
23秒前
wjj发布了新的文献求助10
23秒前
安详夏彤发布了新的文献求助10
24秒前
liuxuepeng发布了新的文献求助10
25秒前
姜沄沄发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 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 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 6794155
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8514338
关于积分的说明 18132579
捐赠科研通 6106433
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3023682
邀请新用户注册赠送积分活动 2000143
关于科研通互助平台的介绍 1990257