بررسی محاسباتی غشاهای پلیمری ترکیب شده با پرکننده دوگانه برای جداسازی کارآمد CO2 و H2: غشاهای ماتریس مخلوط MOF/COF/Polymer
| عنوان | بررسی محاسباتی غشاهای پلیمری ترکیب شده با پرکننده دوگانه برای جداسازی کارآمد CO2 و H2: غشاهای ماتریس مخلوط MOF/COF/Polymer |
|---|---|
| نویسنده | آیدین، اس.، آلتینتاس، سی.، فیندیکچی، ایلکنور اروچار، کسکین، س. |
| تاریخ انتشار: | 2023-01-26 |
| محل انتشار | - انجمن شیمی آمریکا |
| نوع | دوره ای |
| زبان | انگلیسی |
| دیجیتال | بله |
| نسخه خطی | خیر |
| کتابخانه: | دانشگاه اوزیغین |
| شناسه دارایی کتابخانه | 0888-5885 |
| شماره ثبت | 0324fe61-8c79-4842-b90d-bbf94ee1bec4 |
| محل کتابخانه | مهندسی مکانیک |
| تاریخ | 2023-01-26 |
| یادداشتها | افق 2020 اتحادیه اروپا |
| متن نمونه | غشاهای ماتریس مخلوط (MMM) متشکل از دو پرکننده مختلف مانند چارچوب های فلزی-آلی (MOFs) و چارچوب های کووالانسی-آلی (COFs) تعبیه شده در پلیمرها عملکرد جداسازی گاز را افزایش می دهند. از آنجایی که نمیتوان تمام ترکیبهای ممکن MOF، COF و پلیمرها را بهطور تجربی در نظر گرفت، توسعه روشهای محاسباتی برای شناسایی بهترین جفتهای MOF-COF برای استفاده به عنوان پرکنندههای دوگانه در غشاهای پلیمری برای جداسازی گاز هدف ضروری است. با این انگیزه، شبیهسازیهای مولکولی جذب و انتشار گاز در MOFs و COFs را با مدلهای نفوذ نظری ترکیب کردیم تا نفوذپذیری H2، N2، CH4، و CO2 تقریباً یک میلیون نوع MMM MOF/COF/پلیمر را محاسبه کنیم. ما بر روی MMMهای COF/پلیمری که در زیر کران بالایی قرار دارند به دلیل گزینش پذیری گاز کم آنها برای پنج جداسازی گاز مهم صنعتی، CO2/N2، CO2/CH4، H2/N2، H2/CH4، و H2/CO2 تمرکز کردیم. ما بیشتر بررسی کردیم که آیا این MMM ها می توانند از حد بالایی فراتر روند زمانی که نوع دوم پرکننده، یک MOF، به پلیمر معرفی شد. بسیاری از MMMهای MOF/COF/پلیمر از مرزهای بالایی فراتر رفتند که نوید استفاده از دو پرکننده مختلف در پلیمرها را نشان میدهد. نتایج نشان داد که برای پلیمرهایی که دارای نفوذپذیری گاز نسبتاً بالا (104 ≥ مانع) اما گزینش پذیری پایین (≤2.5) مانند PTMSP هستند، افزودن MOF به عنوان پرکننده دوم میتواند تأثیر چشمگیری بر نفوذپذیری گاز نهایی و گزینش پذیری MMM داشته باشد. روابط عملکرد-ویژگی برای درک اینکه چگونه خواص ساختاری و شیمیایی پرکنندهها بر نفوذپذیری MMMهای حاصل تأثیر میگذارد، تجزیه و تحلیل شد و مشخص شد MOFهایی که فلزات روی، مس و کادمیوم دارند منجر به بالاترین افزایش نفوذپذیری گاز MMMها میشوند. این کار پتانسیل قابل توجه استفاده از پرکنندههای COF و MOF در MMM را برای دستیابی به عملکرد جداسازی گاز بهتر نسبت به MMM با یک نوع پرکننده، بهویژه برای کاربردهای تصفیه H2 و جذب CO2 نشان میدهد. |
| DOI | 10.1021/acs.iecr.2c04500 |
| Cilt | 62 |
