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
qwe完成签到,获得积分10
4秒前
高文强完成签到,获得积分10
10秒前
火星上的寒安完成签到 ,获得积分10
11秒前
Adrenaline完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
ning完成签到,获得积分10
18秒前
还单身的雅琴完成签到,获得积分10
23秒前
甜美的秋凌完成签到,获得积分10
28秒前
珍珠完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
宇文青寒完成签到,获得积分10
31秒前
Driscoll完成签到 ,获得积分10
32秒前
35秒前
博林发布了新的文献求助10
37秒前
鲑鱼完成签到 ,获得积分10
38秒前
蓝景轩辕完成签到 ,获得积分10
43秒前
43秒前
文静的行恶完成签到,获得积分10
45秒前
哇哇哇完成签到 ,获得积分10
45秒前
激昂的如柏完成签到,获得积分10
49秒前
现代半莲完成签到,获得积分10
49秒前
枫123发布了新的文献求助10
51秒前
wangcw完成签到 ,获得积分10
54秒前
wmbgmt完成签到,获得积分10
56秒前
枫123完成签到,获得积分10
58秒前
59秒前
浅忆晨曦完成签到 ,获得积分10
59秒前
舒心完成签到,获得积分10
1分钟前
woxinyouyou发布了新的文献求助10
1分钟前
七七完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黑山羊完成签到,获得积分10
1分钟前
TT完成签到,获得积分10
1分钟前
思维隋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
松松发布了新的文献求助20
1分钟前
耍酷天奇Sunny完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
迷你的雁枫完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
noflatterer完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6353207
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168047
关于积分的说明 17191586
捐赠科研通 5409242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863646
邀请新用户注册赠送积分活动 1840984
关于科研通互助平台的介绍 1689834