Yazar
Aydın, S., Altintas, C., Fındıkçı, İlknur Eruçar, Keskin, S.
Basım Tarihi
2023-01-26
Basım Yeri
-
Amerikan Kimya Derneği
Tür
Süreli Yayın
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Demirbaş Numarası
0888-5885
Kayıt Numarası
0324fe61-8c79-4842-b90d-bbf94ee1bec4
Lokasyon
Makine Mühendisliği
Tarih
2023-01-26
Notlar
Avrupa Birliği'nin Ufuk 2020'si
Örnek Metin
Metal-organik çerçeveler (MOF'ler) ve polimerlerin içine gömülü kovalent-organik çerçeveler (COF'ler) gibi iki farklı dolgu maddesinden oluşan karma matris membranlar (MMM'ler), gelişmiş gaz ayırma performansı sağlar. MOF'ların, COF'lerin ve polimerlerin olası tüm kombinasyonlarını deneysel olarak değerlendirmek mümkün olmadığından, hedef gaz ayırmaları için polimer membranlarda ikili dolgu maddesi olarak kullanılacak en iyi performans gösteren MOF-COF çiftlerini belirlemek için hesaplamalı yöntemlerin geliştirilmesi acildir. Bu motivasyonla, neredeyse bir milyon MOF/COF/polimer MMM tipinin H2, N2, CH4 ve CO2 geçirgenliklerini hesaplamak için MOF'lar ve COF'lerdeki gaz adsorpsiyonu ve difüzyonunun moleküler simülasyonlarını teorik geçirgenlik modelleri ile birleştirdik. Endüstriyel açıdan önemli beş gaz ayrımı (CO2/N2, CO2/CH4, H2/N2, H2/CH4 ve H2/CO2) için düşük gaz seçiciliği nedeniyle üst sınırın altında yer alan COF/polimer MMM'lere odaklandık. Ayrıca, polimere ikinci tip bir dolgu maddesi olan MOF eklendiğinde bu MMM'lerin üst sınırı aşıp aşılamayacağını araştırdık. Birçok MOF/COF/polimer MMM'nin, polimerlerde iki farklı dolgu maddesi kullanma vaadini gösteren üst sınırları aştığı bulunmuştur. Sonuçlar, PTMSP gibi nispeten yüksek gaz geçirgenliğine (≥104 barrer) ancak düşük seçiciliğe (≤2,5) sahip olan polimerler için, ikinci dolgu maddesi olarak MOF'un eklenmesinin, MMM'nin nihai gaz geçirgenliği ve seçiciliği üzerinde çarpıcı bir etkiye sahip olabileceğini gösterdi. Dolgu maddelerinin yapısal ve kimyasal özelliklerinin ortaya çıkan MMM'lerin geçirgenliğini nasıl etkilediğini anlamak için özellik-performans ilişkileri analiz edilmiş ve Zn, Cu ve Cd metallerine sahip MOF'ların MMM'lerin gaz geçirgenliğinde en yüksek artışa yol açtığı bulunmuştur. Bu çalışma, özellikle H2 saflaştırma ve CO2 yakalama uygulamaları için, tek tip dolgu maddesine sahip MMM'lerden daha iyi gaz ayırma performansı elde etmek için MMM'lerde COF ve MOF dolgu maddelerinin kullanılmasının önemli potansiyelini vurgulamaktadır.
DOI
10.1021/acs.iecr.2c04500
Cilt
62
