Metal heteroatom (Mg, Cu and Co) and porous carbon co-doped MIL-101 composites with superior acetone capture capacity

丙酮 吸附 杂原子 多孔性 兴奋剂 金属有机骨架 碳纤维 复合材料 材料科学 化学工程 金属 化学 有机化学 冶金 复合数 戒指(化学) 工程类 光电子学
作者
Ke Zhou,Denghui Li,Changkai Zhou,Hongyu Chen,Yang Guo,Zheng Zeng,Weiwu Ma,Liqing Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:430: 132656-132656 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132656
摘要

The development of highly active and stable adsorbents for volatile organic compounds (VOCs) capture is an efficient solution to address global problems in atmospheric pollution and environmental health. Herein, a metal–organic framework derived adsorbent consisting of metal heteroatom (Mg, Cu and Co) and porous carbon supported on MIL-101 framework is designed to enable high affinity for adsorbing acetone. The doped metal heteroatoms are homogeneously dispersed in the MIL-101/PC octahedron. The modification of doped metal heteroatoms improves the acetone adsorption capacity of the MIL-101/PC composite at low relative pressure. Importantly, the optimized 20%[email protected]/PC composite not only shows higher surface area (3838 m2 g−1) and pore volume (2.24 mL g−1) than MIL-101/PC, but also creates stronger active adsorption sites for acetone. As a consequence, the acetone adsorption capacity of 20%[email protected]/PC reaches 1309 mg g−1 at 288 K and 18 bar, and the saturated adsorption capacity decreases by only 12% over 10 adsorption–desorption consecutive cycles. Consequently, quantum chemistry calculation method is performed to better understand the microscopic adsorption behavior of acetone. The results of density functional theory (DFT) calculation show that the introduction of Mg can significantly improve the dipole moment of MIL-101 core and reduce its gap band energy, thus enhancing the electrostatic interaction with acetone molecule.
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
搜集达人应助zhou采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
ldy完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
QR发布了新的文献求助20
3秒前
zoujy发布了新的文献求助20
3秒前
dyt发布了新的文献求助10
3秒前
keanu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小羊完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
xny发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
鲸鱼完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
小羊发布了新的文献求助10
11秒前
潇湘雨发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
liu发布了新的文献求助10
12秒前
lllh完成签到 ,获得积分10
12秒前
cathy完成签到 ,获得积分10
13秒前
胡萝卜发布了新的文献求助10
13秒前
zhou发布了新的文献求助10
15秒前
2052669099发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
桐桐应助唠叨的剑通采纳,获得10
18秒前
20秒前
十一发布了新的文献求助10
20秒前
zhou完成签到,获得积分20
21秒前
领导范儿应助潇湘雨采纳,获得10
21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
Real Analysis: Theory of Measure and Integration (3rd Edition) Epub版 1200
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Production of doubled haploid plants ofCucurbitaceaefamily crops through unpollinated ovule culture in vitro 700
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 6267302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8088467
关于积分的说明 16907200
捐赠科研通 5337309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2840405
邀请新用户注册赠送积分活动 1817854
关于科研通互助平台的介绍 1671228