Effective Pore Distribution and Mechanism of CO2/CH4 Dynamic Separation by Carbon Molecular Sieves
Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Addressing the pressing demand for biogas and landfill-gas upgrading within the global energy transition, this work strategically combines thermodynamic and kinetic separation principles to identify, from a cooperative-separation perspective, the effective pore-size range that governs carbon molecular sieve (CMS) performance. Thirty anthracite-derived CMS samples with distinct pore structures were synthesized and employed as a statistical set to link pore architecture with dynamic adsorption performance. The results clarify the effective pore-size range and mechanism for enhanced CMS selectivity: CH4 uptake depends exclusively on ultramicropores (<10 Å), with a negligible contribution from mesopores (>20 Å), whereas CO2 uptake is less sensitive to pore-size distribution. CO2/CH4 separation performance improves linearly with the volume fraction of mesopores >20 Å, defining a 20–60 Å mesopore window as optimal for cooperative CMS. Mechanistic studies show that a high mesopore fraction significantly slows CH4 adsorption while maintaining a fast CO2 uptake, thereby amplifying their intrinsic adsorption-rate difference. This work breaks from the conventional purely thermodynamic or kinetic sieving paradigm and offers new design criteria for CMS tailored to on-site biogas and landfill-gas purification.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Effective Pore Distribution and Mechanism of CO2/CH4 Dynamic Separation by Carbon Molecular Sieves
- Date Crossref
- 06/11/2025
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
-
Hunan Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
National Supercomputing Center in Shenzhen pays non établi dans la noticeStructure de recherche
-
Chongqing University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
School of Safety and Management Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
High Performance Computing Department pays non établi dans la noticeInstitution
-
School of Resources and Safety Engineering State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Hunan Institute of Technology, National Supercomputing Center in Shenzhen et Chongqing University, avec 3 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.