Gas Adsorption in Flexible COF-506 and COF-506-Cu

吸附 选择性 巴(单位) 乙烯 化学工程 化学 共价键 甲醇 共价有机骨架 分子 活性炭 有机化学 工程类 物理 气象学 催化作用
作者
Thomas Lassitter,J. B. Hastings,Silvio Neumann,Omar M. Yaghi,T. Grant Glover
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.4c03534
摘要

Flexible covalent-organic frameworks (COFs) display a variety of guest-dependent dynamic behaviors, but because these are an emerging class of materials, very little experimental adsorption data exists. This work examines the adsorption properties of COF-506 and COF-506-Cu utilizing various adsorbates as probe molecules. These materials have small surface areas (<100 m2/g) but still have significant capacity for methanol and isopropanol compared to activated carbon, even though the COF contains approximately 1/10th the surface area of many activated carbons. Isotherms for ethane/ethylene collected up to 1 bar show moderate selectivity for ethylene, but interestingly, this selectivity is reversed when the isotherms are measured up to 5 bar. The change in selectivity occurs because the ethane isotherm has a distinct stepwise increase in capacity near 4 bar. The adsorption data indicate broad generalizations and analogies of COFs to activated carbon should be avoided; that the adsorption capacity COFs may not correlate to surface area; and that high-pressure adsorption isotherms may have steps in the adsorption isotherm where capacity increases significantly.
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