• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

Li8ZrO6 的结构和电子性质及其 CO2 捕获能力:一种从头热力学方法。

Structural and electronic properties of Li8ZrO6 and its CO2 capture capabilities: an ab initio thermodynamic approach.

机构信息

National Energy Technology Laboratory, United States Department of Energy, Pittsburgh, Pennsylvania 15236, USA.

出版信息

Phys Chem Chem Phys. 2013 Jun 28;15(24):9752-60. doi: 10.1039/c3cp51101d. Epub 2013 May 14.

DOI:10.1039/c3cp51101d
PMID:23674075
Abstract

The structural, electronic, and phonon properties of Li8ZrO6 are investigated with the application of density functional theory and lattice phonon dynamics. Based on the calculated data, the thermodynamics of CO2 absorption-desorption for Li8ZrO6 is analyzed and compared with those of Li2ZrO3 and Li6Zr2O7. The band gap of Li8ZrO6 is indirect along Γ-L with a value of 4.74 eV. From the calculated thermodynamic properties of Li8ZrO6 reacting with CO2, we found that Li8ZrO6 could be regenerated at high temperatures (>1100 K). Our results indicated that the lithium zirconate with a lower Li2O/ZrO2 ratio has a lower turnover temperature. Hence, by mixing or doping two or more materials to form a new material, it is possible to find or synthesize CO2 sorbents that can fit the industrial needs for optimal performance. Although the CO2 capture capacity of Li8ZrO6 is much higher than that of Li2ZrO3, the high energy required for regeneration, the capacity loss during long absorption-desorption cycles, solid sintering at high temperature, and the material cost may affect its overall capture performance. Our results also provided some general guidelines for designing new CO2 sorbents.

摘要

采用密度泛函理论和晶格声子动力学研究了 Li8ZrO6 的结构、电子和声子性质。基于计算数据,分析并比较了 Li8ZrO6 对 CO2 的吸收-解吸热力学与 Li2ZrO3 和 Li6Zr2O7 的热力学。Li8ZrO6 的能带隙沿 Γ-L 为间接带隙,值为 4.74 eV。从 Li8ZrO6 与 CO2 反应的计算热力学性质可知,Li8ZrO6 可以在高温(>1100 K)下再生。我们的结果表明,具有较低 Li2O/ZrO2 比的氧化锂锆具有较低的转化温度。因此,通过混合或掺杂两种或更多种材料形成新材料,有可能找到或合成适合工业需求的 CO2 吸附剂,以实现最佳性能。尽管 Li8ZrO6 的 CO2 捕获容量远高于 Li2ZrO3,但再生所需的高能量、长时间吸收-解吸循环过程中的容量损失、高温下的固体烧结以及材料成本可能会影响其整体捕获性能。我们的结果还为设计新型 CO2 吸附剂提供了一些一般性指导原则。

相似文献

1
Structural and electronic properties of Li8ZrO6 and its CO2 capture capabilities: an ab initio thermodynamic approach.Li8ZrO6 的结构和电子性质及其 CO2 捕获能力:一种从头热力学方法。
Phys Chem Chem Phys. 2013 Jun 28;15(24):9752-60. doi: 10.1039/c3cp51101d. Epub 2013 May 14.
2
CO2 capture properties of lithium silicates with different ratios of Li2O/SiO2: an ab initio thermodynamic and experimental approach.不同 Li2O/SiO2 比的锂硅酸盐的 CO2 捕获性能:一种从头热力学和实验方法。
Phys Chem Chem Phys. 2013 Aug 28;15(32):13538-58. doi: 10.1039/c3cp51659h.
3
Regeneration mechanisms of high-lithium content zirconates as CO2 capture sorbents: experimental measurements and theoretical investigations.高锂含量锆酸盐作为二氧化碳捕集吸附剂的再生机制:实验测量与理论研究
Phys Chem Chem Phys. 2015 Sep 21;17(35):22543-7. doi: 10.1039/c5cp03968a. Epub 2015 Aug 17.
4
CO(2) capture properties of alkaline earth metal oxides and hydroxides: A combined density functional theory and lattice phonon dynamics study.碱土金属氧化物和氢氧化物的 CO2 捕获性能:密度泛函理论与晶格声子动力学的综合研究。
J Chem Phys. 2010 Aug 21;133(7):074508. doi: 10.1063/1.3473043.
5
Three-step calcination synthesis of high-purity Li8ZrO6 with CO2 absorption properties.三步煅烧合成具有 CO2 吸收性能的高纯 Li8ZrO6。
Inorg Chem. 2011 Apr 4;50(7):2844-50. doi: 10.1021/ic102035y. Epub 2011 Feb 28.
6
Proceedings of the Second Workshop on Theory meets Industry (Erwin-Schrödinger-Institute (ESI), Vienna, Austria, 12-14 June 2007).第二届理论与产业研讨会会议录(2007年6月12日至14日,奥地利维也纳埃尔温·薛定谔研究所)
J Phys Condens Matter. 2008 Feb 13;20(6):060301. doi: 10.1088/0953-8984/20/06/060301. Epub 2008 Jan 24.
7
Kinetic and Thermodynamic Characterization of Enhanced Carbon Dioxide Absorption Process with Lithium Oxide-Containing Ternary Molten Carbonate.含氧化锂三元熔融碳酸盐增强二氧化碳吸收过程的动力学和热力学特性。
Environ Sci Technol. 2016 Oct 4;50(19):10588-10595. doi: 10.1021/acs.est.6b02955. Epub 2016 Sep 16.
8
Mechanism of high-temperature CO2 sorption on lithium zirconate.碳酸锂锆高温吸附二氧化碳的机理
Environ Sci Technol. 2003 May 1;37(9):1999-2004. doi: 10.1021/es0259032.
9
Ultrafast Carbon Dioxide Sorption Kinetics Using Morphology-Controllable Lithium Zirconate.使用形态可控的锆酸锂的超快二氧化碳吸附动力学
ACS Appl Mater Interfaces. 2019 Jan 9;11(1):691-698. doi: 10.1021/acsami.8b16463. Epub 2018 Dec 26.
10
Density functional theory studies on the electronic, structural, phonon dynamical and thermo-stability properties of bicarbonates MHCO(3), M =  Li, Na, K.碳酸氢盐 MHCO(3)(M = Li、Na、K)的电子、结构、声子动力学和热稳定性性质的密度泛函理论研究。
J Phys Condens Matter. 2012 Aug 15;24(32):325501, 1-16. doi: 10.1088/0953-8984/24/32/325501. Epub 2012 Jul 12.