Humidity‐Resistant Methane Single‐Molecule Traps for Efficient Separation of Coal‐Bed Methane
Rattachement africain : cn, mo. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
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Abstract The rational design of efficient adsorbents for methane capture from coal‐bed methane (CBM) is crucial for both energy utilization and environmental protection. In this study, a novel “methane single‐molecular trap” (MSMT) architecture is reported within a metal–organic framework (MOF) for CH 4 capture from CBM, in which each MSMT is designed as a unique space that can accommodate only a single CH 4 molecule, surrounded by open metal sites (OMSs) and adjacent hydrophobic alkyl groups. The obtained adsorbent, MSMT‐NKMOF‐1, exhibits efficient separation of CH 4 /N 2 , achieves a dynamic selectivity of 9.2 and a CH 4 productivity of 22.6 L kg −1 at 298 K and 1 bar. Furthermore, this design shows impressive humidity resistance. Combined experimental and theoretical analyses reveal that the MSMT design not only eliminates the “desert” regions for traditional adsorbents—where strong functional sites are inaccessible—thereby enhancing the dynamic selectivity, but also prevents moisture interference. Additionally, MSMT‐NKMOF‐1 can be synthesized rapidly and environmentally friendly at room temperature, providing feasibility for industrial CBM purification. The work not only develops MSMT‐NKMOF‐1 as a promising adsorbent for CH 4 /N 2 separation, but also provides a generalizable guidance for the development of novel functional porous materials for related applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Humidity‐Resistant Methane Single‐Molecule Traps for Efficient Separation of Coal‐Bed Methane
- Date Crossref
- 18/11/2025
- Éditeur
- Wiley
- 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
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Nankai University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Macau University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Qingdao University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Faculty of Innovation Engineering Macao Institute of Materials Science and Engineering (MIMSE) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Nankai University, Macau University of Science and Technology et Qingdao University of Science and Technology, avec 3 autres affiliations.
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