شبیهسازیهای کامپیوتری غشاهای 4240 MOF برای جداسازی H2/CH4: بینشهایی درباره روابط ساختار-عملکرد
| عنوان | شبیهسازیهای کامپیوتری غشاهای 4240 MOF برای جداسازی H2/CH4: بینشهایی درباره روابط ساختار-عملکرد |
|---|---|
| نویسنده | آلتینتاس، سی، آوجی، جی، داگلار، اچ، گولچای، ازگی، فیندیکچی، ایلکنور اروچار، کسکین، اس. |
| تاریخ انتشار: | 2018-04-14 |
| محل انتشار | - انجمن سلطنتی شیمی |
| نوع | دوره ای |
| زبان | انگلیسی |
| دیجیتال | بله |
| نسخه خطی | خیر |
| کتابخانه: | دانشگاه اوزیغین |
| شناسه دارایی کتابخانه | 2050-7488 |
| شماره ثبت | 57c13357-d9bd-4eb9-8c32-37e93b1693ec |
| محل کتابخانه | علوم طبیعی و ریاضی |
| تاریخ | 2018-04-14 |
| یادداشتها | شورای تحقیقات اروپا (ERC) زیر نظر اتحادیه اروپا |
| متن نمونه | طراحی غشاهای جدید با انتخاب H2/CH4 بالا و نفوذپذیری H2 بالا به شدت مورد نظر برای کاهش تقاضای انرژی برای تولید H2 است. چارچوبهای آلی فلزی (MOFs) به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی قابل تنظیم، نوید بزرگی را برای جداسازی گازهای مبتنی بر غشا ارائه میدهند. ما یک مطالعه غربالگری محاسباتی با توان بالا برای بررسی پتانسیلهای جداسازی H2/CH4 مبتنی بر غشاء 4240 MOF انجام دادیم. شبیهسازیهای مونت کارلوی بزرگ متعارف (GCMC) و دینامیک مولکولی (MD) برای محاسبه جذب و انتشار H2 و CH4 در MOFs استفاده شد. سپس نتایج شبیهسازی برای پیشبینی انتخابپذیری جذب، گزینشپذیری انتشار، نفوذپذیری گاز و گزینشپذیری غشاء MOFs مورد استفاده قرار گرفت. تعداد زیادی از غشاهای MOF با فراتر از حد بالایی رابسون برای جداسازی انتخابی H2 از CH4، عملکرد بهتری از غشاهای پلیمری و زئولیت سنتی داشتند. تجزیه و تحلیل ساختار-عملکرد برای درک روابط بین گزینش پذیری غشاهای MOF و اندازه منافذ، مساحت سطح، تخلخل، تراکم، سیستم های شبکه و انواع فلزات انجام شد. نتایج نشان داد که MOF با قطر محدود کننده منافذ بین 3.8 تا 6 Å، بزرگترین قطر حفره بین 6 تا 12 A، مساحت سطح کمتر از 1000 m2 g-1، تخلخل بین 0.5 تا 0.75، و تراکم بین 1 تا 1.5 g و غشاهای انتخابی H20 بالاتر از HM20 برتر هستند. نفوذپذیری > 104 مانع. نتایج ما نشان می دهد که MOF های مونوکلینیک دارای فلزات مس بهترین کاندیدای غشایی برای جداسازی H2/CH4 هستند. این مطالعه نشاندهنده اولین غربالگری محاسباتی با توان بالا از جدیدترین پایگاه داده MOF برای جداسازی H2/CH4 مبتنی بر غشاء است و بینش میکروسکوپی ارائهشده از شبیهسازیهای مولکولی برای طراحی آینده MOFهای جدید با گزینشپذیری فوقالعاده بالا H2 بسیار مفید خواهد بود. |
| DOI | 10.1039/c8ta01547c |
| Cilt | 6 |
