典型文献
面向乙烷/乙烯分离的金属有机框架膜的大规模计算筛选
文献摘要:
相比于传统热驱动的低温蒸馏工艺,基于金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)的膜分离是一种在技术和成本上可行的乙烷/乙烯分离替代方案.为了加速MOF膜在这一气体分离领域中的应用,本工作提出了两步筛选策略对12,020个真实MOF膜材料进行了大规模计算筛选,其中MISQIQ04表现出最高的乙烷/乙烯膜选择系数(4.16)和较高的乙烷渗透率(4.35×105 Barrer).通过结构-性能关系分析,可以发现窄孔径和低孔隙率的MOFs是选择性分离乙烷的最佳膜材料,并且乙烷的选择性吸附对乙烷/乙烯膜分离过程起着主导作用.与传统计算筛选方法相比,本工作所提出的筛选策略降低了约87.1%的计算时间成本.为了进一步缩短模拟时间,本工作还开发了机器学习分类模型以实现对高性能MOF膜的快速预筛选并探讨了该模型的可移植性.结果表明,增加数据集的多样性有助于提高所开发模型的可移植性和泛化能力.
文献关键词:
乙烷/乙烯分离;金属有机框架膜;分子模拟;结构-性能关系;机器学习
中图分类号:
作者姓名:
程敏;王诗慧;罗磊;周利;毕可鑫;戴一阳;吉旭
作者机构:
四川大学化学工程学院 成都610065
文献出处:
引用格式:
[1]程敏;王诗慧;罗磊;周利;毕可鑫;戴一阳;吉旭-.面向乙烷/乙烯分离的金属有机框架膜的大规模计算筛选)[J].化学学报,2022(09):1277-1288
A类:
金属有机框架膜,MISQIQ04
B类:
乙烷,乙烯分离,热驱动,蒸馏工艺,Metal,organic,frameworks,MOFs,膜分离,替代方案,一气,气体分离,两步,筛选策略,膜材料,渗透率,Barrer,关系分析,低孔隙率,选择性分离,选择性吸附,分离过程,筛选方法,计算时间,时间成本,分类模型,可移植性,增加数,开发模型,泛化能力,分子模拟
AB值:
0.359236
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