Probing Structural Transformations and Degradation Mechanisms by Direct Observation in SIFSIX-3-Ni for Direct Air Capture
Notice bibliographique
Résumé
Despite global efforts to reduce carbon dioxide (CO 2 ) emissions, continued industrialization threatens to exacerbate climate change. This work investigates methods to capture CO 2, with a focus on the SIFSIX-3-Ni metal–organic framework (MOF) as a direct air capture (DAC) sorbent. SIFSIX-3-Ni exhibits promising CO 2 adsorption properties but suffers from degradation processes under accelerated aging, which are akin to column regeneration conditions. Herein, we have grown the largest SIFSIX-3-Ni single crystals to date, facilitating single crystal X-ray diffraction analyses that enabled direct observation of the H 2 O and CO 2 dynamics through adsorption and desorption. In addition, a novel space group ( I 4/ mcm ) for the SIFSIX-3-Ni is identified, which provided insights into structural transitions within the framework and elucidated water’s role in degrading CO 2 uptake performance as the material ages. In situ X-ray scattering methods revealed long-range and local structural transformations associated with CO 2 adsorption in the framework pores as well as a temperature-dependent desorption mechanism. Pair distribution function analysis revealed a partial decomposition to form nonporous single-layer nanosheets of edge-sharing nickel oxide octahedra upon aging. The formation of these nanosheets is irreversible and reduces the amount of active material for the CO 2 sorption. These findings provide crucial insights for the development of efficient and stable DAC sorbents, effectively reducing greenhouse gases, and suggest avenues for enhancing MOF stability under practical DAC conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».