Effective CH4 enrichment from N2 by SIM-1 via a strong adsorption potential SOD cage

笼子 甲烷 吸附 氮气 选择性 化学 多孔性 比表面积 气体分离 分析化学(期刊) 材料科学 化学工程 色谱法 数学 工程类 组合数学 有机化学 生物化学 催化作用
作者
Qi Shi,Jing Wang,Hua Shang,Honghao Bai,Yu Zhao,Jiangfeng Yang,Jinxiang Dong,Jinping Li
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:230: 115850-115850 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2019.115850
摘要

Methane enrichment from nitrogen is a necessary means for low-quality unconventional natural gas (coal mine methane) extraction, where adsorption-separation technology has become a research hotspot due to its low energy consumption and cost-effectiveness. In this work, three SOD-type ZIFs (ZIF-8, ZIF-90 and SIM-1, the latter also known as ZIF-94) are taken as methane sorbents for CH4/N2 separation. The experimental results show that SIM-1 (ZIF-94) has the highest CH4 adsorption capacity (1.5 mmol/g, 298 K and 1 bar) and adsorption heat (23.9 kJ/mol), although its surface area is the lowest (597 m2/g). No other known ZIF material has a higher CH4 adsorption capacity than SIM-1(ZIF-94), although some rare MOF and other porous materials can achieve such a high value. By comparing its CH4 adsorption capacity and BET surface with ZIF-93 (RHO type), which has the same units as Zn-almeIm, SIM-1(ZIF-94) has a high adsorption capacity of CH4 due to its suitable SOD cage size (0.84 nm) acting as a strong adsorption potential. Indeed, excellent enrichment–separation of the CH4/N2 mixture (30:70 and 50:50, v/v) with a high adsorption selectivity of 7.0 (IAST) rarely occurs for sorbents at room temperature and ambient pressure. Both the experimental and simulated data of the gas mixtures indicate that SIM-1 (ZIF-94) has excellent capability for enriching and removing nitrogen from methane, and it shows extraordinary industrial value.

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
科目三应助Lai123采纳,获得10
1秒前
ma完成签到,获得积分10
2秒前
那儿完成签到,获得积分10
3秒前
wave8013完成签到 ,获得积分10
3秒前
霸气果汁完成签到,获得积分10
4秒前
辛勤的绮兰完成签到,获得积分10
4秒前
标致的泥猴桃完成签到,获得积分10
4秒前
心碎的黄焖鸡完成签到 ,获得积分10
5秒前
十六月夜完成签到,获得积分10
5秒前
壮观的谷冬完成签到,获得积分0
5秒前
tans0008完成签到,获得积分10
6秒前
蓝桉完成签到,获得积分10
6秒前
cnas完成签到,获得积分10
7秒前
mokucyan完成签到 ,获得积分10
7秒前
害怕的冰颜完成签到 ,获得积分10
7秒前
F二次方举报123求助涉嫌违规
9秒前
10秒前
penzer完成签到 ,获得积分0
11秒前
周杰伦啦啦完成签到 ,获得积分10
11秒前
小刘完成签到,获得积分10
12秒前
科研菜鸟望毕业完成签到 ,获得积分10
13秒前
kellyzhang完成签到 ,获得积分10
14秒前
爱岗敬业牛马人完成签到,获得积分10
15秒前
尘染完成签到 ,获得积分10
16秒前
Suliove完成签到,获得积分10
17秒前
结实的寻冬完成签到 ,获得积分10
18秒前
今天晚上早点睡完成签到 ,获得积分10
21秒前
遗忘完成签到,获得积分10
21秒前
JOY完成签到 ,获得积分10
22秒前
唠叨的洋葱完成签到,获得积分10
22秒前
999发布了新的文献求助30
22秒前
水泥完成签到,获得积分10
22秒前
善学以致用应助yang采纳,获得10
24秒前
忧郁平蝶完成签到,获得积分10
24秒前
pretend完成签到,获得积分20
26秒前
chloe完成签到,获得积分10
27秒前
悦耳的闭月完成签到,获得积分10
28秒前
赛博完成签到,获得积分10
28秒前
茉莉花开发布了新的文献求助10
28秒前
29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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 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 6355858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170527
关于积分的说明 17201202
捐赠科研通 5411774
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864385
邀请新用户注册赠送积分活动 1841922
关于科研通互助平台的介绍 1690224