Yazar
Altintas, C., Avci, G., Daglar, H., Gülçay, Ezgi, Fındıkçı, İlknur Eruçar, Keskin, S.
Basım Tarihi
2018-04-14
Basım Yeri
-
Kraliyet Kimya Topluluğu
Tür
Süreli Yayın
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Demirbaş Numarası
2050-7488
Kayıt Numarası
57c13357-d9bd-4eb9-8c32-37e93b1693ec
Lokasyon
Doğa ve Matematik Bilimleri
Tarih
2018-04-14
Notlar
Avrupa Birliği bünyesinde Avrupa Araştırma Konseyi (ERC)
Örnek Metin
Yüksek H2/CH4 seçiciliğine ve yüksek H2 geçirgenliğine sahip yeni membranların tasarımı, H2 üretimi için enerji talebini azaltmak amacıyla kuvvetle arzu edilmektedir. Metal organik çerçeveler (MOF'ler), ayarlanabilir fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle membran bazlı gaz ayırmalar için büyük umut vaat ediyor. 4240 MOF'un membran bazlı H2/CH4 ayırma potansiyellerini incelemek için yüksek verimli bir hesaplamalı tarama çalışması gerçekleştirdik. MOF'larda H2 ve CH4'ün adsorpsiyonunu ve difüzyonunu hesaplamak için büyük kanonik Monte Carlo (GCMC) ve moleküler dinamik (MD) simülasyonları kullanıldı. Simülasyon sonuçları daha sonra MOF'ların adsorpsiyon seçiciliğini, difüzyon seçiciliğini, gaz geçirgenliğini ve membran seçiciliğini tahmin etmek için kullanıldı. Çok sayıda MOF membranının, H2'nin CH4'ten seçici olarak ayrılması için Robeson'un üst sınırını aşarak geleneksel polimer ve zeolit membranlardan daha iyi performans gösterdiği bulunmuştur. MOF membranlarının seçicilikleri ile gözenek boyutları, yüzey alanları, gözeneklilik, yoğunluk, kafes sistemleri ve metal türleri arasındaki ilişkileri anlamak için yapı-performans analizi yapıldı. Sonuçlar, gözenek sınırlayıcı çapları 3,8 ile 6 Å arasında, en büyük boşluk çapları 6 ile 12 Å arasında, yüzey alanı 1000 m2 g−1'den küçük, gözenekleri 0,5 ile 0,75 arasında ve yoğunlukları 1 ile 1,5 g cm−3 arasında olan MOF'ların, H2 seçiciliği >10 ve H2 geçirgenliği >104 olan en umut verici membranlar olduğunu gösterdi. Barrer. Sonuçlarımız, bakır metalleri içeren monoklinik MOF'ların H2/CH4 ayırmaları için en iyi membran adayları olduğunu göstermektedir. Bu çalışma, membran bazlı H2/CH4 ayrımı için en yeni MOF veri tabanının ilk yüksek verimli hesaplamalı taramasını temsil etmektedir ve moleküler simülasyonlardan sağlanan mikroskobik bilgiler, olağanüstü derecede yüksek H2 seçiciliklerine sahip yeni MOF'ların gelecekteki tasarımı için oldukça faydalı olacaktır.
DOI
10.1039/c8ta01547c
Cilt
6
