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
刚刚
刚刚
地西他滨发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助奋斗的皮卡丘采纳,获得10
1秒前
西瓜完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
华仔应助老黑采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研通AI6.3应助蓝天采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
SciGPT应助bulabulabu采纳,获得10
5秒前
斯文念双发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
果汁羊排发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
迪歪歪发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
伊伊发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
慕青应助克明采纳,获得30
10秒前
10秒前
西瓜发布了新的文献求助10
10秒前
Kevin发布了新的文献求助30
11秒前
小马甲应助陌生麻薯包采纳,获得10
12秒前
微笑猎豹发布了新的文献求助10
12秒前
下雨打雷发布了新的文献求助10
13秒前
严明发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
刚刚好发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
桐桐应助yangzhudi2333采纳,获得10
17秒前
蓝天发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
SciGPT应助5525采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
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 7216639
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8848176
关于积分的说明 18672361
捐赠科研通 6872864
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3185098
关于科研通互助平台的介绍 2346933
邀请新用户注册赠送积分活动 2159383