We report an experimental investiga

We report an experimental investigation of the adsorption properties of two important small-pore metal–organic framework (MOF) materials recently identified for gas separation applications, through the development and use of a high-pressure/high-temperature quartz crystal microbalance (QCM) device. In particular, we characterize in detail the CO2, CH4, and N2 adsorption characteristics of the MOFs Cu(4,4′-(hexafluoroisopropylidene)bisbenzoate)1.5 (referred to as Cu–hfipbb) and zeolitic imidazolate framework-90 (ZIF-90). We first describe the construction of a QCM-based adsorption measurement apparatus. Single-component adsorption isotherms of CO2, CH4, and N2 in the two MOFs were then measured at temperatures ranging from 30 to 70 °C and pressures ranging from 0.3 to 110 psi. In both materials, the order of adsorption strength is CO2 > CH4 > N2. We find that adsorption in the 1-D channels of Cu–hfipbb can be well described by a single-site Langmuir model. On the other hand, adsorption in ZIF-90 follows a more complex behavior, commensurate with its pore structure consisting of large porous cages connected in three dimensions by small windows. The nongravimetric QCM-based measurement techniques are shown to be a valuable microanalytical tool for the study of molecular adsorption in MOFs.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เรารายงานการสอบสวนทดลองคุณสมบัติดูดซับของวัสดุสำคัญรูขุมขนเล็กกรอบโลหะอินทรีย์ (MOF) สองเมื่อเร็ว ๆ นี้ ระบุว่าสำหรับการใช้งานแยกก๊าซ ผ่านการพัฒนาและการใช้อุปกรณ์เครื่องชั่งระดับ (QCM) ผลึกสูง-pressure/อุณหภูมิ สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราลักษณะในรายละเอียด CO2, CH4 และลักษณะการดูดซับ N2 ของ MOFs Cu (4, 4′- (hexafluoroisopropylidene) bisbenzoate) 1.5 (เรียกว่า Cu – hfipbb) และ zeolitic imidazolate กรอบ-90 (หาก-90) เราแรกกล่าวถึงการก่อสร้างอุปกรณ์วัดคะแนน QCM ดูดซับ Isotherms คอมโพเนนต์เดียวดูดซับ CO2, CH4 และ N2 ใน MOFs สองถูกแล้ววัดที่อุณหภูมิตั้งแต่ 30 ถึง 70 ° C และความดันตั้งแต่ 0.3 ถึง 110 psi วัสดุทั้งสอง ลำดับของแรงดูดซับมี CO2 > CH4 > N2 เราพบว่าดูดซับในช่อง 1 D ของ Cu – hfipbb สามารถอธิบายได้ดี โดยใช้แบบจำลอง Langmuir ไซต์เดียวกัน คง ดูดซับในการดำเนิน-90 ตามลักษณะการทำงานซับซ้อนมากขึ้น การเชื่อมต่อกับโครงสร้างรูพรุนประกอบด้วยกรงขนาดใหญ่มีรูพรุนในสามมิติโดยหน้าต่างขนาดเล็ก เทคนิคการตรวจวัดตาม QCM nongravimetric จะแสดงเป็น เครื่องมือ microanalytical มีคุณค่าสำหรับการศึกษาการดูดซับโมเลกุลใน MOFs

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เรารายงานการตรวจสอบการทดลองของคุณสมบัติการดูดซับของเล็ก ๆ รูขุมขนกรอบโลหะอินทรีย์ที่สำคัญสอง (กระทรวงการคลัง) วัสดุที่ระบุเมื่อเร็ว ๆ นี้สำหรับการใช้งานแยกก๊าซผ่านการพัฒนาและการใช้แรงดันสูง / อุณหภูมิสูงควอตซ์คริสตัลไมโคร (QCM) เครื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเราให้ลักษณะในรายละเอียดก๊าซ CO2, CH4 และลักษณะการดูดซับ N2 ของ MOFs Cu (4,4 '- (hexafluoroisopropylidene) bisbenzoate) 1.5 (เรียกว่า Cu-hfipbb) และ imidazolate ซีโอไลต์กรอบ-90 (ZIF-90 ) ครั้งแรกที่เราจะอธิบายการก่อสร้างของเครื่องมือวัดการดูดซับ QCM ตาม องค์ประกอบเดี่ยวไอโซเทอมการดูดซับ CO2, CH4 และ N2 ในสอง MOFs วัดแล้วที่อุณหภูมิตั้งแต่ 30 ถึง 70 ° C และแรงกดดันตั้งแต่ 0.3-110 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ในวัสดุทั้งสองตามความแรงของการดูดซับ CO2 เป็น> CH4> N2 เราพบว่าการดูดซับในช่อง 1-D ของ Cu-hfipbb สามารถอธิบายได้อย่างดีจากสถานที่เดียวรุ่น Langmuir ในทางตรงกันข้ามการดูดซับใน ZIF-90 ต่อไปนี้เป็นพฤติกรรมที่ซับซ้อนมากขึ้นเทียบเท่ากับโครงสร้างรูพรุนของมันประกอบด้วยกรงที่มีรูพรุนขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อในสามมิติโดยหน้าต่างขนาดเล็ก nongravimetric เทคนิคการวัด QCM ตามที่มีการแสดงให้เห็นว่าเป็นเครื่องมือที่มีระดับจุลภาคที่มีคุณค่าสำหรับการศึกษาของการดูดซับโมเลกุลใน MOFs

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เรารายงานการสืบสวน การทดลองการดูดซับของโลหะสองคุณสมบัติสำคัญและกรอบเล็ก ๆของวัสดุอินทรีย์ ( 1 ) เมื่อเร็วๆ นี้ ระบุ การแยกก๊าซ ผ่านการพัฒนาและใช้แรงดันสูง / สูง - ควอทซ์คริสตัล microbalance ( QCM ) อุปกรณ์ โดยเฉพาะ เราศึกษาในรายละเอียดร่างการดูดซับ CO2 และ N2 ลักษณะของโครงข่าย Cu ( 4 - ( hexafluoroisopropylidene School ) bisbenzoate ) 1.5 ( เรียกว่าจุฬาฯ– hfipbb ) และ zeolitic imidazolate framework-90 ( zif-90 ) เราแรกอธิบายการก่อสร้างของ QCM การการวัดจากเครื่องมือ การดูดซับองค์ประกอบเดียวของ CO2 , ร่าง , และ 2 ใน 2 โครงข่าย แล้ววัดที่อุณหภูมิตั้งแต่ 30 ถึง 70 องศา C และความดันตั้งแต่ 0.3 ถึง 110 psi . ทั้งวัสดุ เพื่อการดูดซับแรง CO2 > ร่าง > 2 . เราพบว่า การดูดซับในภายในช่องทางของจุฬาฯ– hfipbb ได้อธิบายไว้โดยเว็บไซต์เดียว ขนาดนางแบบ บนมืออื่น ๆ , การดูดซับใน zif-90 ตามพฤติกรรมที่ซับซ้อนมากขึ้น สอดรับกับโครงสร้างของรูพรุนที่ประกอบด้วยรูพรุนกรงขนาดใหญ่เชื่อมต่อแบบ 3 มิติ โดยหน้าต่างเล็ก การใช้เทคนิคการวัด QCM nongravimetric แสดงเป็นค่า microanalytical เครื่องมือสำหรับการศึกษาการดูดซับโมเลกุลในโครงข่าย .