記録的CH_4/N_2選択性を有する石炭ベッドメタン精製のためのニッケルベース金属-有機骨格【JST・京大機械翻訳】

Wang Shao-Min; Shivanna Mohana; Yang Qing-Yuan

文献

J-GLOBAL ID：202202225210562861 整理番号：22A1083811

記録的CH_4/N_2選択性を有する石炭ベッドメタン精製のためのニッケルベース金属-有機骨格【JST・京大機械翻訳】

Nickel-Based Metal-Organic Frameworks for Coal-Bed Methane Purification with Record CH₄/N₂ Selectivity

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巻： 134 号： 15 ページ： e202201017 発行年： 2022年
JST資料番号： A0396A ISSN： 0044-8249 CODEN： ANCEAD 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

炭層メタンの濃縮と精製はエネルギー源を提供し,地球温暖化を相殺する。本研究では,Ni(ina)_2,Ni_(3-アイン)_2,Ni_(2-アイン)_2,およびNi(pba)_2,(そこでは,a=イソニコチン酸,3-ain=3-アミノイソニコチン酸,2-ain=2-アミノイソニコチン酸,およびpba=4-(4-ピリジル)安息香酸))という4つのニッケルベース配位ネットワークにおけるCH_4/N_2混合物の分離を促進するために,細孔径および細孔化学の調節を含む戦略を示した。それらの中で,Ni(ina)_2とNi_(3-アイン)_2は,適切な細孔径(≒0.6と0.5nm)と細孔環境のため,トップパーフォーミング性能でN_2からCH_4を効果的に分離できる。明示的に,Ni(ina)_2は,環境条件で15.8と優れたCH_4取り込み(40.8cm3g-1)の最も高い報告されたCH_4/N_2選択性を示し,その結果,すべての報告されたMOFと従来の吸着剤に対する新しいベンチマークを設定する。Ni(ina)_2の例外的なCH_4/N_2分離性能を動的破過実験によって確認した。種々のCH_4/N_2比の下で,Ni(ina)_2はガス状混合物からメタンを選択的に抽出して,高純度のCH_4(99%)を生成する。理論計算とCH_4負荷単結晶構造解析は,吸着/分離機構に重要な洞察を提供する。Ni(ina)_2とNi_(3-アイン)_2はメタンとの豊富な分子間相互作用を形成し,細孔壁とCH_4分子間の強い吸着親和性を示した。重要なことに,Ni(ina)_2は良好な熱的及び水分安定性を有し,低コスト(キログラム当たり$25)で容易にスケールアップでき,これは潜在的工業用途にとって貴重である。全体として,本研究は,炭層メタンからのCH_4の選択的吸着のための強力なアプローチを提供する。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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その他の触媒 , 鉄族元素の錯体の結晶構造 , コバルトとニッケルの錯体

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