Evaluating metal–organic frameworks for post-combustion carbon dioxide capture via temperature swing adsorption

吸附 金属有机骨架 沸石 化学 二氧化碳 饱和(图论) 化学工程 热力学 燃烧 物理化学 有机化学 催化作用 组合数学 数学 物理 工程类
作者
Jarad A. Mason,Kenji Sumida,Zoey R. Herm,Rajamani Krishna,Jeffrey R. Long
出处
期刊:Energy and Environmental Science [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:4 (8): 3030-3030 被引量:966
标识
DOI:10.1039/c1ee01720a
摘要

Two representative metal–organic frameworks, Zn4O(BTB)2 (BTB3− = 1,3,5-benzenetribenzoate; MOF-177) and Mg2(dobdc) (dobdc4− = 1,4-dioxido-2,5-benzenedicarboxylate; Mg-MOF-74, CPO-27-Mg), are evaluated in detail for their potential use in post-combustion CO2 capture via temperature swing adsorption (TSA). Low-pressure single-component CO2 and N2 adsorption isotherms were measured every 10 °C from 20 to 200 °C, allowing the performance of each material to be analyzed precisely. In order to gain a more complete understanding of the separation phenomena and the thermodynamics of CO2 adsorption, the isotherms were analyzed using a variety of methods. With regard to the isosteric heat of CO2 adsorption, Mg2(dobdc) exhibits an abrupt drop at loadings approaching the saturation of the Mg2+ sites, which has significant implications for regeneration in different industrial applications. The CO2/N2 selectivities were calculated using ideal adsorbed solution theory (IAST) for MOF-177, Mg2(dobdc), and zeolite NaX, and working capacities were estimated using a simplified TSA model. Significantly, MOF-177 fails to exhibit a positive working capacity even at regeneration temperatures as high as 200 °C, while Mg2(dobdc) reaches a working capacity of 17.6 wt % at this temperature. Breakthrough simulations were also performed for the three materials, demonstrating the superior performance of Mg2(dobdc) over MOF-177 and zeolite NaX. These results show that the presence of strong CO2 adsorption sites is essential for a metal–organic framework to be of utility in post-combustion CO2 capture via a TSA process, and present a methodology for the evaluation of new metal–organic frameworks via analysis of single-component gas adsorption isotherms.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
煜琪发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
7秒前
水萝卜完成签到 ,获得积分10
8秒前
清澈水眸发布了新的文献求助10
8秒前
李健的小迷弟应助chen采纳,获得10
10秒前
HARU发布了新的文献求助10
13秒前
爆米花应助Shelley采纳,获得10
15秒前
16秒前
19秒前
21秒前
21秒前
22秒前
小火锅发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
共享精神应助lvlv采纳,获得10
25秒前
27秒前
包容新蕾完成签到 ,获得积分10
28秒前
大佬发布了新的文献求助10
28秒前
佳宝(不可以喝但能吃完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
bmx发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
chen发布了新的文献求助10
35秒前
chen完成签到,获得积分20
43秒前
自有龙骧完成签到 ,获得积分10
45秒前
自信小天鹅完成签到,获得积分10
46秒前
49秒前
49秒前
51秒前
zzy发布了新的文献求助10
53秒前
dylaner完成签到,获得积分10
53秒前
不安梦桃发布了新的文献求助10
57秒前
57秒前
科目三应助东南采纳,获得10
59秒前
洋洋呀发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
大个应助fer采纳,获得10
1分钟前
神龙大冲冠军完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 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 量子力学 冶金 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3316704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2948473
关于积分的说明 8540804
捐赠科研通 2624359
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1436100
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665796
邀请新用户注册赠送积分活动 651724