Insights into CO2 Adsorption in M–OH Functionalized MOFs

化学 吸附 X射线光电子能谱 配体(生物化学) 过渡金属 粉末衍射 红外光谱学 金属 傅里叶变换红外光谱 结晶学 解吸 金属有机骨架 无机化学 物理化学 催化作用 有机化学 核磁共振 化学工程 工程类 生物化学 物理 受体
作者
Zhongzheng Cai,Caitlin E. Bien,Qiao Liu,Casey R. Wade
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:32 (10): 4257-4264 被引量:49
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.0c00746
摘要

A series of benzotriazolate MOFs containing nucleophilic transition metal hydroxide (M–OH) groups has been synthesized to compare the effects of framework structure, metal composition, and method of postsynthetic ligand exchange (PSLE) on CO2 adsorption. Analogues of MFU-4 (1a/b-OH, [Zn5(OH)4(bbta)3], bbta2– = benzo-1,2,4,5-bistriazolate) and MFU-4l (2a/b-OH, [Zn5(OH)4(btdd)3], btdd2– = bis(1,2,3-triazolo)dibenzodioxin) were prepared by direct Cl–/OH– ligand exchange (a) or Cl–/HCO3– ligand exchange followed by thermal activation (b). A Ni/Zn heterobimetallic analogue of MFU-4l (2a/b-NiOH) was also synthesized to investigate the effect of metal identity. The products have been characterized by powder X-ray diffraction (PXRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS). All of the M–OH functionalized MOFs show steep CO2 adsorption at low partial pressures. However, materials synthesized using the direct Cl–/OH– ligand exchange method show greater low-pressure CO2 uptake than those prepared by Cl–/HCO3– PSLE. Notably, the small pore size in 1a/b-OH not only promotes stronger framework–CO2 interactions and higher CO2 uptake than 2a/b-OH but also results in slow adsorption kinetics. The Ni/Zn heterobimetallic analogue 2a-NiOH exhibits the greatest low-pressure CO2 capacity (1.70 mmol g–1 at 2.6 mbar) among the series. In situ DRIFTS studies reveal that both 2a-OH and 2a-NiOH contain weak Zn–OH binding sites that readily desorb CO2 at room temperature. However, 2a-NiOH also contains strong Ni–OH binding sites that are spectroscopically distinct and only desorb CO2 upon heating.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
花生米一粒粒完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
nn发布了新的文献求助10
1秒前
周周发布了新的文献求助10
1秒前
ddstty完成签到,获得积分10
1秒前
不成文完成签到,获得积分10
1秒前
hao完成签到,获得积分10
2秒前
谦让的夜春完成签到,获得积分10
2秒前
平淡依瑶完成签到,获得积分10
2秒前
火星上友易完成签到,获得积分10
2秒前
时尚书白完成签到,获得积分10
3秒前
友好契完成签到,获得积分10
3秒前
zhishiyumi完成签到,获得积分10
3秒前
要减肥完成签到,获得积分10
3秒前
勤恳的黑夜完成签到 ,获得积分10
3秒前
自由月亮完成签到 ,获得积分10
4秒前
俭朴的寇应助淳于白凝采纳,获得10
4秒前
鸣笛应助AopingZhu采纳,获得10
4秒前
dr_chou完成签到,获得积分20
4秒前
旋881发布了新的文献求助10
4秒前
嘻嗷发布了新的文献求助10
4秒前
ouLniM完成签到 ,获得积分10
4秒前
丘比特应助安然采纳,获得10
4秒前
komorebi完成签到,获得积分10
4秒前
今后应助小栗采纳,获得10
5秒前
现实的青亦完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
lhy完成签到,获得积分10
6秒前
温婉的香水完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
ACS完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
充电宝应助无谓采纳,获得10
7秒前
sui完成签到,获得积分10
8秒前
冯嘉淇完成签到,获得积分10
8秒前
溆玉碎兰笑完成签到 ,获得积分10
8秒前
达笙完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
Research Handbook on Law and Political Economy Second Edition 398
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4554852
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3983633
关于积分的说明 12332260
捐赠科研通 3653513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2012588
邀请新用户注册赠送积分活动 1047586
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 936051