Amine type and surface density govern cooperative CO2 adsorption kinetics on hierarchical porous silica

胺气处理 吸附 化学工程 化学 溴化铵 多孔性 动力学 介孔二氧化硅 溴化物 叔胺 材料科学 小学(天文学) 聚乙二醇 无机化学 铵 高分子化学 多孔介质 介孔材料 分子 有机化学 选择性 热液循环 比表面积
作者
Mengru Sun,Xianbang Yin,Yuanning Yue,Zhaohui Zhou,Bo Zhang,Qun Zhang,Yibin Liu,Xiaobo Chen,Hao Yan,Xiang Feng,Chaohe Yang,De Chen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:533: 174828-174828 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.cej.2026.174828
摘要

Hierarchical porous silica (HPS) with interconnected bimodal channels was synthesized using polyethylene glycol (PEG) and hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) as dual templates and functionalized with primary (3-aminopropyltrimethoxysilane, APT) and secondary ( N -methylaminopropyltrimethoxysilane, MAP) aminosilanes to elucidate how amine type and surface density influence CO 2 adsorption performance. Structural, kinetic, and in-situ FT-IR analyses reveal that adsorption behavior is governed by the interplay between hydrogen bonding, molecular configuration, and pore accessibility. Primary amines exhibit higher intrinsic CO 2 affinity but show a volcano-type dependence on amine density, with an optimal spacing (~1.6 nm −2 ) that enables cooperative proton transfer between adjacent sites; excessive loading leads to hydrogen-bond network formation, pore constriction, and reduced diffusion. In contrast, secondary amines maintain open pore structures and exhibit a monotonic rate increase with surface density, consistent with a quasi–single-site zwitterionic mechanism. The optimized 60% MAP/HPS achieved a CO 2 uptake of 1.24 mmol·g −1 with only 7.3% capacity loss after 15 cycles, demonstrating high stability and low regeneration energy. These findings refine the conventional two-site adsorption model and establish structure–function relationships linking amine type, density, and kinetics, providing molecular level guidance for designing durable, high capacity solid amine adsorbents for post-combustion CO 2 capture.
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
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
刚刚
Twelve发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
2秒前
ii发布了新的文献求助10
2秒前
金香宝的应助被安静的忆山采纳,获得10
4秒前
4秒前
赘婿的应助被安静的忆山采纳,获得10
4秒前
孟翔发布了新的文献求助10
4秒前
太叔开山发布了新的文献求助10
4秒前
耶耶耶完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2的应助被Vrhef采纳,获得10
5秒前
sober发布了新的文献求助10
6秒前
落寞怜烟完成签到,获得积分20
6秒前
诚心的雁发布了新的文献求助10
7秒前
qw完成签到,获得积分10
7秒前
瘦瘦大米发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
可爱的函函的应助被12138采纳,获得10
8秒前
9秒前
FashionBoy的应助被OK采纳,获得20
13秒前
等待的小馒头完成签到 ,获得积分10
13秒前
破晓发布了新的文献求助10
13秒前
木维维发布了新的文献求助20
15秒前
16秒前
zoe11发布了新的文献求助100
16秒前
白菜完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
洛洛薇完成签到 ,获得积分10
20秒前
刘艺涵完成签到,获得积分10
20秒前
隐形曼青的应助被耕者天下采纳,获得10
20秒前
sml的应助被太叔开山采纳,获得10
20秒前
bkagyin的应助被12138采纳,获得10
20秒前
22秒前
22秒前
wanci的应助被kela采纳,获得30
23秒前
xing_xing的应助被友好的季节采纳,获得20
23秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
中国器官捐献和移植发展报告(2024) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7822097
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9348933
关于积分的说明 20550282
捐赠科研通 7414844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333210
关于科研通互助平台的介绍 2479118
邀请新用户注册赠送积分活动 2353610