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J-GLOBAL ID：202202222813913496   整理番号：22A0946872

酸化グラフェンに閉じ込められたイオン液体によるCO_2/CH_4の効率的分離:分子動力学シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Efficient separation of CO₂/CH₄ by ionic liquids confined in graphene oxide: A molecular dynamics simulation

著者 (8件)： Yan Fang (College of Mathematics Science, Bohai University, Jinzhou, Liaoning 121013, China) ,  Yan Fang (Innovation Academy for Green Manufacture, Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, CAS Key Laboratory of Green Process and Engineering, State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) ,  Guo Yandong (College of Mathematics Science, Bohai University, Jinzhou, Liaoning 121013, China) ,  Wang Zhenlei (Innovation Academy for Green Manufacture, Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, CAS Key Laboratory of Green Process and Engineering, State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) ,  Wang Zhenlei (College of Chemistry and Chemical Engineering, Qingdao University, Qingdao, Shandong 266071, China) ,  Zhao Linlin (College of Mathematics Science, Bohai University, Jinzhou, Liaoning 121013, China) ,  Zhao Linlin (Innovation Academy for Green Manufacture, Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, CAS Key Laboratory of Green Process and Engineering, State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) ,  Zhang Xiaochun (Innovation Academy for Green Manufacture, Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, CAS Key Laboratory of Green Process and Engineering, State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
資料名： Separation and Purification Technology  (Separation and Purification Technology)
巻： 289  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： T0428B  ISSN： 1383-5866  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イオン液体(ILs)/酸化グラフェン(GO)膜は,CO_2分離における有望な代替と見なされてきた。しかし,ILs/GOのミクロ構造とCO_2分離性能の間の相関は明らかではない。本研究では,異なる層間隔を有する2つのGOシート間に閉じ込められた1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート([Bmim][PF_6]),1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート([Bmim][BF_4])および1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド([Bmim][TF_2N])中のCO_2/CH_4に対する動的特性および相互作用を,分子動力学シミュレーションを用いて調べた。カチオンの数密度と角配向は,イミダゾール環とアルキル側鎖を有するGOに近い高密度カチオン吸着層が,大部分がGO表面に平行なことを示唆する。GOカチオンの強い相互作用はカチオン-アニオンの相互作用を弱め,CO_2の吸着を促進した。カチオンとアニオンとのCO_2/CH_4の数密度の重なり分布領域は,CO_2/CH_4が主にILs/GO膜のILs領域の周りに分布し,これがガス選択性を改善することを明らかにした。CO_2/CH_4-ILsのRDF結果は,閉じ込められたILs/GOシステムがバルクILsよりガスを捕捉するのに好ましいことを示した。CO_2アニオン/カチオンの強い相互作用とCH_4よりもCO_2の速い拡散は,ILs/GO膜におけるCO_2/CH_4の高い溶解度選択性と拡散選択性を反映する。さらに,層間隔の減少は溶解度選択性を増加させるが,拡散選択性を低下させることが分かった。しかし,溶解度選択性が主要な役割を果たし,2nmが最適層間隔であった。さらに,低粘度ILsは拡散選択性の改善に有益であることが分かった。最後に,[Bmim][TF_2N]/GO膜は,[Bmim][PF_6]/GOおよび[Bmim][BF_4]/GO膜よりも優れたCO_2/CH_4分離性能を有すると予測される。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 相互作用 ,  強い相互作用 ,  溶解度 ,  分離 ,  *酸化物 ,  イミド ,  アニオン ,  カチオン ,  層間隔 ,  *イオン液体 ,  *グラフェン ,  窒素複素環化合物
準シソーラス用語： 分離性能 ,  吸着層 ,  *分子動力学シミュレーション ,  低粘度 ,  *酸化グラフェン , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： イオン液体 ,  酸化グラフェン ,  CO_2/CH_4分離 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (2件)： 膜分離  (XD02120Z) ,  融解塩  (CB05050R)

物質索引 (1件)： イミダゾール

タイトルに関連する用語 (3件)： 酸化グラフェン ,  イオン液体 ,  分子動力学シミュレーション