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
1秒前
Lucas应助温婉的断天采纳,获得10
1秒前
ji完成签到,获得积分10
1秒前
hezi完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
求是鸡求食完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
浩浩浩完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
orixero应助juyu采纳,获得10
4秒前
4秒前
白问寒发布了新的文献求助10
4秒前
Elaborate完成签到,获得积分10
4秒前
贪玩香彤发布了新的文献求助10
4秒前
closeboy完成签到,获得积分10
4秒前
红烧狮子没有头完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
酷波er应助活力紫菜采纳,获得30
5秒前
搜集达人应助云起龙都采纳,获得10
6秒前
miku1发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
畔畔应助madlin采纳,获得50
7秒前
Joy完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
越红完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
赵永鹏完成签到,获得积分10
9秒前
文明8发布了新的文献求助10
9秒前
不要加糖发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
小马甲应助zoey采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助大涛涛采纳,获得10
10秒前
于胜男完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
甜酒完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
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
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 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 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 7128541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8779091
关于积分的说明 18558946
捐赠科研通 6709818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3151245
关于科研通互助平台的介绍 2274142
邀请新用户注册赠送积分活动 2125507