采用分子模拟高通量筛选的方法研究了6013种实验已经合成的金属-有机框架(MOFs)对天然气五元混合物(CH_4,C_2H_6,C_3H_8,H_2S和CO_2)中H_2S和CO_2的吸附分离性能.为了综合吸附量和选择性这两项指标,我们首先比较了三种权衡方法[权衡α法...采用分子模拟高通量筛选的方法研究了6013种实验已经合成的金属-有机框架(MOFs)对天然气五元混合物(CH_4,C_2H_6,C_3H_8,H_2S和CO_2)中H_2S和CO_2的吸附分离性能.为了综合吸附量和选择性这两项指标,我们首先比较了三种权衡方法[权衡α法(Tradeoff between S_(H_2S+CO_2/C1-C3_ and N_(H_2S+CO_2), TSN),标准值法(Standard normal method, SNM)和权衡β法(Tradeoff between selectivity and capacity, TSC)].接着,针对四种MOF描述符[最大孔径(LCD),孔隙率(φ),比表面积(VSA)和吸附热(Q_(st)~0)],通过Pearson相关系数分析了每种描述符分别对三种权衡变量的相关性,结果显示TSC法与四种MOF描述符的相关性最佳.然后,使用多元线性回归方法定量地分析了四种MOF描述符分别对TSC的影响程度;而决策树模型则被用于规划性能高效MOFs的设计路径.最后, 20种性能最优MOFs从数据库中脱颖而出,它们将为净化天然气技术的发展提供坚实的理论指导.展开更多
文摘采用分子模拟高通量筛选的方法研究了6013种实验已经合成的金属-有机框架(MOFs)对天然气五元混合物(CH_4,C_2H_6,C_3H_8,H_2S和CO_2)中H_2S和CO_2的吸附分离性能.为了综合吸附量和选择性这两项指标,我们首先比较了三种权衡方法[权衡α法(Tradeoff between S_(H_2S+CO_2/C1-C3_ and N_(H_2S+CO_2), TSN),标准值法(Standard normal method, SNM)和权衡β法(Tradeoff between selectivity and capacity, TSC)].接着,针对四种MOF描述符[最大孔径(LCD),孔隙率(φ),比表面积(VSA)和吸附热(Q_(st)~0)],通过Pearson相关系数分析了每种描述符分别对三种权衡变量的相关性,结果显示TSC法与四种MOF描述符的相关性最佳.然后,使用多元线性回归方法定量地分析了四种MOF描述符分别对TSC的影响程度;而决策树模型则被用于规划性能高效MOFs的设计路径.最后, 20种性能最优MOFs从数据库中脱颖而出,它们将为净化天然气技术的发展提供坚实的理论指导.
