Dual synergistic effect of the amine-functionalized MIL-101@cellulose sorbents for enhanced CO2 capture at ambient temperature

吸附剂 吸附 化学工程 胺气处理 纤维素 吸附 金属有机骨架 材料科学 化学吸附 扩散 化学 有机化学 热力学 物理 工程类
作者
Lan Shi,Tianding Hu,Ruiyan Xie,Haibin Wang,Jiangqin Li,Shuangjiang Li,Yi Liu,Yunfei Zhi,Kaili Yao,Shaoyun Shan
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:481: 148566-148566 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148566
摘要

The development of high carbon dioxide (CO2) sorption capacity materials is necessary for the deployment of the CO2 capture and storage strategy. Metal-organic frameworks (MOFs) have emerged as promising substitutes for traditional liquid and solid CO2 capture sorbents due to their high surface area, tunable pore size, diverse composition, and various physical and chemical properties. However, MOFs feature the intrinsic limitations of powder agglomeration, weak binding affinity, and sluggish diffusion kinetics, thus hindering their industrial application in CO2 capture. Herein, we design an amine-functionalized MIL-101@cellulose (NH2-MIL-101@BM) composite sorbent by anchoring NH2-MIL-101 nanoparticles onto the BM matrix through hydrogen bonding interaction. The dual synergistic effect, origin from the physical sorption synergistic effect and chemisorption synergistic effect proposed between NH2-MIL-101 and BM, not only facilitates the mass transfer of CO2 by reducing the diffusion resistance through hierarchical-pore structure but also offers stronger sorption sites with CO2 by increasing the adsorption energy of metal-CO2 or amine-CO2, which are confirmed by series of characterizations and theory functional calculations. Benefiting from the above merits, the NH2-MIL-101@20 %BM sorbent delivers a superior initial CO2 sorption capacity of 13.4 mmol/g when the BM doping amount is 20 wt% at 25 °C, and also shows good recycle stability even after 15 runs with maintainable structure. This work displays the in-depth mechanism understanding for enhanced CO2 capture, providing value inspiration for future MOF-based composite sorbent construction for CO2 capture at ambient temperatures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
训练有素的D完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
方赫然应助冷静初蓝采纳,获得10
3秒前
焦糖布丁完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
田様应助简单的白云采纳,获得10
8秒前
杨杨和你拼啦完成签到,获得积分10
9秒前
林林子完成签到,获得积分20
12秒前
14秒前
14秒前
打打应助顾文强采纳,获得10
15秒前
Yoci发布了新的文献求助10
15秒前
QQ完成签到,获得积分10
17秒前
韭菜发布了新的文献求助30
17秒前
303xiaoli发布了新的文献求助10
18秒前
祖f完成签到,获得积分10
18秒前
尚可完成签到 ,获得积分10
18秒前
顾暖发布了新的文献求助10
20秒前
邾佳完成签到 ,获得积分10
20秒前
24秒前
bkagyin应助303xiaoli采纳,获得10
26秒前
guoke完成签到,获得积分10
26秒前
Blue_Pig完成签到,获得积分10
26秒前
tuanheqi应助深情的若翠采纳,获得50
27秒前
step_stone驳回了vv应助
28秒前
Jing发布了新的文献求助10
29秒前
小明完成签到,获得积分10
31秒前
Jiping Ni完成签到,获得积分20
32秒前
33秒前
梅倪完成签到,获得积分10
38秒前
Jiping Ni发布了新的文献求助10
38秒前
迷路海蓝发布了新的文献求助10
41秒前
我要发论文完成签到,获得积分10
42秒前
斯文尔白完成签到 ,获得积分10
43秒前
中和皇极完成签到,获得积分0
43秒前
43秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Introduction to Spectroscopic Ellipsometry of Thin Film Materials Instrumentation, Data Analysis, and Applications 1800
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3313635
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2945967
关于积分的说明 8527797
捐赠科研通 2621588
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1433891
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665098
邀请新用户注册赠送积分活动 650637