Ultra-microporous N-doped carbon from polycondensed framework precursor for CO2 adsorption

微型多孔材料 吸附 选择性 碳纤维 苯胺 化学工程 材料科学 化学 无机化学 有机化学 催化作用 复合材料 复合数 工程类
作者
Zhihong Tian,Jiajia Huang,Xin Zhang,Gonglei Shao,Qiuyun He,Shaokui Cao,Gonglei Shao
出处
期刊:Microporous and Mesoporous Materials [Elsevier BV]
卷期号:257: 19-26 被引量:51
标识
DOI:10.1016/j.micromeso.2017.08.012
摘要

High adsorption capacity and selectivity of microprous carbon are critical for exceptional post-combustion CO2 capture ability. Herein we report a novel strategy to prepare N-doped microprous carbon with high surface area (2363 m2 g−1 for CPTHB-7), narrow pore size distribution and high ultramicropore ratio (<0.7 nm, 68% for CPTHB-6) via a simple chemical activation of a rigid polymer porous framework (PTHB) synthesized via polycondensation reaction of 1,3,5-THB and aniline. The as-prepared microprous carbon exhibit high CO2 adsorption capacities of 5.6–6.3 mmol g−1 (273 K and 1 bar) and sufficient CO2/N2 selectivity of 12–22 for a 0.15/0.85 CO2/N2 mixture at 298 K and 1 bar (conditions of CO2 capture application). The effect of microporosity and N content for our materials on the CO2 adsorption performance had also been investigated. Microporous volume below critical size contributed to the adsorption capacity for CO2, while the N content and nitrogen species play a role in the CO2/N2 selectivity.
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