molecular simulation studies of flue gas purification by bio-mof

دراسات المحاكاة الجزيئية لتنقية غاز المداخن بواسطة الأطر الفلزية العضوية الحيوية (Bio-MOF)

Clicks: 336
ID: 221696
2015
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #37 of 526 articles by views in acs combinatorial science

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 526 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
As a new branch of MOFs which are composed of biocompatible metal ions and organic ligands, bio-metal-organic frameworks (bio-MOFs) have attracted much attention recently. Bio-MOFs feature multiple Lewis basic sites which have strong interaction with CO2 molecules, thus they have great potential in the separation and purification of gas mixtures containing CO2. In this work, molecular simulation studies were carried out to investigate the adsorption and diffusion behaviors of CO2/N2 gas mixtures in bio-MOF-11. Results show that bio-MOF-11 displays excellent adsorption selectivity towards CO2 in CO2/N2 gas mixtures which was dominated by electrostatic interaction between material and CO2. In addition, we found both CO2 and N2 molecules were preferably adsorbed around the pyrimidine ring and exocyclic amino and transferred to the secondary favorable adsorption sites (methyl groups) with increasing pressure. Bio-MOF-11 membranes show superior permeation selectivity, but low permeability for CO2/N2 gas systems. The reason is that the small pores restrict the movement of gas molecules, leading to the observed low permeability. The information obtained in this work can be applied to other theoretical and experimental studies of bio-MOFs adsorbents and membranes in the future.
بصفتها فرعاً جديداً من الأطر الفلزية العضوية (MOFs) التي تتألف من أيونات فلزية متوافقة حيوياً وربيطات عضوية، استقطبت الأطر الفلزية العضوية الحيوية (bio-MOFs) اهتماماً واسعاً في الآونة الأخيرة. تتميز bio-MOFs باحتوائها على مواقع لويس قاعدية متعددة تُظهر تآثراً قوياً مع جزيئات CO2، ومن ثمَّ تمتلك إمكانات واعدة في فصل وتنقّية المخاليط الغازية المحتوية على CO2. في هذا العمل، أُجريت دراسات محاكاة جزيئية لاستقصاء سلوكيات الامتزاز والانتشار لمخاليط غازي CO2/N2 في bio-MOF-11. وتُظهر النتائج أن bio-MOF-11 يُبدي انتقائية امتزاز ممتازة تجاه CO2 في مخاليط غازي CO2/N2، والتي كانت محكومة بالتآثر الكهروستاتيكي بين المادة وCO2. بالإضافة إلى ذلك، وجدنا أن كلا جزيئي CO2 وN2 يمتزان تفضيلياً حول حلقة البيريميدين والأمين خارج الحلقة، ثم ينتقلان إلى مواقع الامتزاز المفضلة الثانوية (مجموعات الميثيل) مع زيادة الضغط. تُظهر أغشية bio-MOF-11 انتقائية نفاذ فائقة، ولكن مع نفاذية منخفضة لأنظمة غازي CO2/N2؛ ويعزى ذلك إلى أن المسام الصغيرة تُقيد حركة جزيئات الغاز، مما يؤدي إلى انخفاض النفاذية المرصود. يمكن تطبيق المعلومات المستخلصة من هذا العمل في دراسات نظرية وتجريبية أخرى لممتزات وأغشية bio-MOFs في المستقبل.
Reference Key
li2015energiesmolecular Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Zhi Li;Gangqiang Xu;Bei Liu;Xin Lv;Guangjin Chen;Changyu Sun;Peng Xiao;Yifei Sun
Journal acs combinatorial science
Year 2015
DOI
10.3390/en81011531
URL
http://www.mdpi.com/1996-1073/8/10/11531
Keywords
diffusion separation flue gas bio-metal-organic frameworks (bio-mofs)

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.