Partitioning MOF-5 into Confined and Hydrophobic Compartments for Carbon Capture under Humid Conditions

化学 选择性 烟气 吸附 化学工程 金属有机骨架 聚合 聚合物 水分 碳纤维 化石燃料 有机化学 催化作用 复合材料 工程类 复合数 材料科学
作者
Nan Ding,Haiwei Li,Xiao Feng,Qian‐You Wang,Shan Wang,Li Ma,Junwen Zhou,Bo Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:138 (32): 10100-10103 被引量:241
标识
DOI:10.1021/jacs.6b06051
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs), by virtue of their remarkable uptake capability, selectivity, and ease of regeneration, hold great promise for carbon capture from fossil fuel combustion. However, their stability toward moisture together with the competitive adsorption of water against CO2 drastically dampens their capacity and selectivity under real humid flue gas conditions. In this work, an effective strategy was developed to tackle the above obstacles by partitioning the channels of MOFs into confined, hydrophobic compartments by in situ polymerization of aromatic acetylenes. Specifically, polynaphthylene was formed via a radical reaction inside the channels of MOF-5 and served as partitions without altering the underlying structure of the framework. Compared with pristine MOF-5, the resultant material (PN@MOF-5) exhibits a doubled CO2 capacity (78 vs 38 cm3/g at 273 K and 1 bar), 23 times higher CO2/N2 selectivity (212 vs 9), and significantly improved moisture stability. The dynamic CO2 adsorption capacity can be largely maintained (>90%) under humid conditions during cycles. This strategy can be applied to other MOF materials and may shed light on the design of new MOF–polymer materials with tunable pore sizes and environments to promote their practical applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
本草石之寒温完成签到 ,获得积分10
刚刚
Lpyyy发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Shin完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
勤恳浩然发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
安静诗柳完成签到,获得积分10
6秒前
后巷的知识份子完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
自信以冬发布了新的文献求助10
9秒前
刘十三发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
领导范儿应助Zhang采纳,获得10
9秒前
9秒前
111发布了新的文献求助10
12秒前
贪玩果汁发布了新的文献求助10
12秒前
祝你发财完成签到,获得积分10
12秒前
Heyley发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
小二郎应助Ancestor采纳,获得10
14秒前
星辰大海应助Zhang采纳,获得10
16秒前
熙熙完成签到,获得积分10
16秒前
QJL完成签到,获得积分20
18秒前
18秒前
狸花小喵完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
孤独完成签到 ,获得积分20
21秒前
打打应助hyodong采纳,获得10
21秒前
22秒前
Gavin发布了新的文献求助10
22秒前
无限的雨梅完成签到 ,获得积分10
23秒前
阿拉发布了新的文献求助10
23秒前
lololing完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
28秒前
Shin发布了新的文献求助10
30秒前
kekemu完成签到 ,获得积分10
30秒前
31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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
The Social Psychology of Citizenship 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5912187
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6831436
关于积分的说明 15785215
捐赠科研通 5037204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2711599
邀请新用户注册赠送积分活动 1661950
关于科研通互助平台的介绍 1603905