Bio-MOF'lar kullanılarak ekshale gaz karışımlarından anestezik Xe geri kazanımının moleküler modellenmesi

Xenon (Xe) için ucuz ve verimli bir geri kazanım süreci tasarlamak, sürdürülebilir uygulamaların geliştirilmesinde önem kazanmaktadır. Xe'yi anestezik gaz karışımlarından ayırmak için metal organik çerçevelerin (MOF'lar) kullanılması, literatürde nadiren ve yüzeysel olarak incelenen bir konudur. Bu tezde, biyo-uyumlu metal katyonlar ve biyolojik bağlayıcılar tarafından oluşturulan 43 biyolojik MOF'un (Bio-MOF) Xe geri kazanım performansları teorik olarak araştırılmıştır. CO2, O2 ve N2 ile ikili karışımlarındaki Xe alımları ve Xe geçirgenlikleri, Grand Canonical Monte Carlo ve Molecular Dynamics simülasyonları uygulanarak hesaplanmıştır. Metaloporfirin, hekzakarboksilat, triazin veya pirazol ligandları, dimetalik birimleri, nispeten büyük gözenek boyutları (PLD>5 Å ve LCD>10 Å), boşluk fraksiyonları (≈0,8) ve geniş yüzey alanları (>2900 m2/g) içeren malzemeler Xe geri kazanımı için en yüksek performanslı Bio-MOF'lar olarak belirlenmiştir. Sonuçlarımız, Xe'nin nanogözenekli malzemelerdeki seçici adsorpsiyonunda kritik bir rol oynayan, nadiren incelenen aerojen etkileşimlerinin örneklerini göstermektedir.