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]
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.
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
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
小太阳发布了新的文献求助10
2秒前
yingying完成签到,获得积分10
2秒前
亵渎完成签到,获得积分10
2秒前
寄凡发布了新的文献求助10
2秒前
哒哒哒完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
boniu完成签到,获得积分10
3秒前
自觉士萧发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
思源应助紫金大萝卜采纳,获得50
5秒前
Pufferfish完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
刘宇发布了新的文献求助10
7秒前
外向含烟完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Akim应助整齐万宝路采纳,获得10
8秒前
Wei完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
传奇3应助夭灼采纳,获得10
10秒前
10秒前
英勇小霸王完成签到,获得积分10
11秒前
yusheng发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
yang发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
liherong完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
刚刚完成签到,获得积分20
14秒前
猪猪hero发布了新的文献求助30
14秒前
lu完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
健壮的面包完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 710
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Virulence Mechanisms of Plant-Pathogenic Bacteria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3563810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3137001
关于积分的说明 9420496
捐赠科研通 2837441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1559833
邀请新用户注册赠送积分活动 729198
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 717171