Oddělení plynů pomocí flexibilních molekulárních forem S vyrobených z kovově-organických rámců

Dynamická povaha a pohoda molekulárních implantátů je důležitá pro pochopení toho, co dělají pro transport malých molekul. Uznání: University of Liverpool

Vědci z University of Liverpool a King of University of Science and Technology at King hlásili několik vzrušujících poznatků o kovovo-organických rámcích (MOF), třída porézních materiálů, z nichž mohou těžit mnohé důležité procesy separace plynů. Zjištění byla uvedena ve dvou výzkumných dokumentech.

Metal-organic frameworks (MOFs) jsou novou třídou porézních krystalických materiálů se širokou škálou aplikací.

Některé MOF mohou působit jako molekulární modifikace, což umožňuje průchod třídě molekul plynu z jedné směsi, zatímco jiné jsou blokovány. Například je známo, že některé MOF oddělují propylen od propanu, což je důležitý proces při výrobě polypropylenových plastů, ve kterém je vyžadován vysoce čistý propylen.

V prvním příspěvku publikovaném Přirozená komunikaceVědci prokázali, že na rozdíl od kuchyňského síta mohou tato trojrozměrná molekulární síta změnit póry a jejich nezbytnost je pro tuto výrobu nezbytná.

Molekulární zloději

Výpočet vysokého toku vlastností transportu plynu tisíců porézních materiálů identifikuje materiály, které vykazují potenciál pro plyny bez obsahu plynu v chemickém průmyslu. Uznání: University of Liverpool

Výpočtové modelování podporované experimentálními rentgenovými daty ukazuje, že u tak vysoce výkonného MOF zvaného KAUST-7 jsou strukturální změny v MOF způsobeny přítomností propylenu a propanu Molekuly plynu se liší kvalitou a mají za následek silnější adsorpci. a zrychlený transport propylenu způsobuje šíření molekul propanu.

Je však obtížné vědět, jaké další odrůdy MOF mají toto snadné použití, a proto mohou být také dobré pro danou separaci plynů, protože jeho výroba je řízena specifickými interakcemi s molekuly, které je v experimentu obtížné předvídat nebo identifikovat.

Ve druhém příspěvku publikovaném Fyzikální chemie Fyzikální fyzika, vědci poukazují na tuto výzvu.

Vyvinuli metodu výpočetní analýzy, aby prozkoumali více než čtyři tisíce dříve hlášených MOF pro jejich flexibilitu při působení jako molekulární síto. Pomocí této metody identifikovali čtyři nejlepší MOF, které ukázaly potenciál oddělit propylen od propanu – o dvou z nich bylo známo, že si vedly dobře, zatímco dva na to nebyly testovány aplikace.

Dr. Matthew Dyer, lektor chemie a součást Leverhulme Research Center for Functional Materials Design na univerzitě, uvedl: „MOF se v průběhu let těšily velkému zájmu a vkládají velké naděje do technických aplikací. zejména v rychlých MOF.

„Náš výzkum přidává k tomu, co víme o MOF, proč jsou někteří schopni působit jako síta a kde je naléhavost.

„Pomocí výpočetního přístupu jsme identifikovali nové MOF a tato zjištění mají potenciál zvýšit energetickou účinnost procesu čištění plynů. To je důležité z hlediska výroba vysoce kvalitních plastů, které musí být čistými počátečními surovinami běžně získávanými z produktů petrochemického zpracování plynu. “

„Taková screeningová metoda s vysokým rozlišením může být použita v mnoha různých materiálech s různými potenciálními aplikacemi. Mají potenciál změnit způsob, jakým nacházíme materiály, aby vyhovovaly potřebám. technologické výzvy. “

Reference:

„Variace umístění návštěvníka prostřednictvím dynamiky hostitele zvyšuje separaci propylenu / propanu v rámci kov-organická struktura“, autor: Dmytro Antypov, Aleksander Shkurenko, Prashant M. Bhatt, Youssef Belmabkhout, Karim Adil, Amandine Cadiau, Michail Suyetin, Mohamed Eddaoudi, Matthew J. Rosseinsky a Matthew S. Dyer, 30. listopadu 2020, Přirozená komunikace.
DOI: 10.1038 / s41467-020-19207-9

„Vysoce výkonný screening kovů – organické kostry pro kinetickou separaci propanu a propenu“, autor: John Pramudy, Satyanarayana Bonakala, Dmytro Antypov, Prashant M. Bhatt, Aleksander Shkurenko, Mohamed Eddaoudi, Matthew J. Rosseinsky a Matthew S. Dyer, 6 Říjen 2020, Fyzikální chemie Fyzikální fyzika.
DOI: 10.1039 / D0CP03790G

Leverhulme Center for Research Center for Functional Materials Design je interdisciplinární výzkumné centrum zaměřené na změnu designu nových materiálů. Spojuje chemické znalosti s nejmodernější počítačovou vědou a vytváří nový způsob navrhování dostupných materiálů v atomovém měřítku.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Proč jsou metody distribuce vakcín COVID-19 krátké + 3 způsoby, jak je vylepšit

Objevilo se několik návrhů, jak distribuovat COVID-19 vakcíny, ale nezajistí spravedlivé rozdělení vakcíny. Tým, který zahrnuje Nicole Hassoun, profesorku na Binghamton University, navrhuje...

Obstrukční spánková apnoe je běžná u lidí s kognitivními poruchami – je léčitelná

Léčitelná porucha spánku, která je běžná u lidí s poruchami myšlení a paměti. K obstrukční spánkové apnoe dochází, když je během spánku dýchání opakovaně přerušováno....

Kvantové tunelování v grafenu posouvá éru vysokorychlostní bezdrátové komunikace Terahertz

Kvantové tunelování. Půjčka: Tisková kancelář Daria Sokol / MIPT Vědci z MIPT, Moskevské státní pedagogické univerzity a univerzity v Manchesteru vyvinuli velmi citlivý terahertzový...

Využití vibračních molekul ke studiu vlnových vlastností hmoty

Molekulární ionty HD + (páry žlutých a červených bodů) v iontové pasti (šedé) jsou ozářeny laserovou vlnou (červená). To vede k kvantovým skokům,...

Kampaň NASA SnowEx kopání hluboko v roce 2021

Měření sněhu se může zdát jednoduché, ale každé prostředí představuje pro přístroje jedinečné výzvy. Například sněžení v lesích se zachytává na větvích nebo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.