Enhanced Adsorption Selectivity of Carbon Dioxide and Ethane on Porous Metal–Organic Framework Functionalized by a Sulfur-Rich Heterocycle

选择性 吸附 金属有机骨架 硫黄 二氧化碳 多孔性 二氧化硫 金属 无机化学 多孔介质 材料科学 化学工程 碳纤维 化学 有机化学 催化作用 复合材料 工程类 复合数
作者
Vadim A. Dubskikh,Konstantin A. Kovalenko,Anton S. Nizovtsev,Anna A. Lysova,Denis G. Samsonenko⧫,Danil N. Dybtsev,Vladimir P. Fedin
出处
期刊:Nanomaterials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:12 (23): 4281-4281 被引量:11
标识
DOI:10.3390/nano12234281
摘要

Porous metal-organic framework [Zn2(ttdc)2(bpy)] (1) based on thieno [3,2-b]thiophenedicarboxylate (ttdc) was synthesized and characterized. The structure contains intersected zig-zag channels with an average aperture of 4 × 6 Å and a 49% (v/v) guest-accessible pore volume. Gas adsorption studies confirmed the microporous nature of 1 with a specific surface area (BET model) of 952 m2·g-1 and a pore volume of 0.37 cm3·g-1. Extensive CO2, N2, O2, CO, CH4, C2H2, C2H4 and C2H6 gas adsorption experiments at 273 K and 298 K were carried out, which revealed the great adsorption selectivity of C2H6 over CH4 (IAST selectivity factor 14.8 at 298 K). The sulfur-rich ligands and double framework interpenetration in 1 result in a dense decoration of the inner surface by thiophene heterocyclic moieties, which are known to be effective secondary adsorption sites for carbon dioxide. As a result, remarkable CO2 adsorption selectivities were obtained for CO2/CH4 (11.7) and CO2/N2 (27.2 for CO2:N2 = 1:1, 56.4 for CO2:N2 = 15:85 gas mixtures). The computational DFT calculations revealed the decisive role of the sulfur-containing heterocycle moieties in the adsorption of CO2 and C2H6. High CO2 adsorption selectivity values and a relatively low isosteric heat of CO2 adsorption (31.4 kJ·mol-1) make the porous material 1 a promising candidate for practical separation of biogas as well as for CO2 sequestration from flue gas or natural gas.

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
Emper完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
lili完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
satchzhao完成签到,获得积分10
5秒前
打打应助小帅采纳,获得10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
洪山老狗完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
欣欣完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
英姑应助nhjiebio采纳,获得10
9秒前
深情安青应助落日晚归舟采纳,获得10
9秒前
彭于晏应助CCC采纳,获得10
9秒前
李健应助纪富采纳,获得10
9秒前
小蘑菇应助羅马采纳,获得10
9秒前
molihuakai应助YYGQ采纳,获得10
10秒前
烟花应助muarry采纳,获得10
10秒前
豆子完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
小梨完成签到,获得积分10
12秒前
风11发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
savesunshine1022完成签到,获得积分10
14秒前
YY发布了新的文献求助10
14秒前
秃噜噜完成签到,获得积分10
14秒前
书书完成签到 ,获得积分10
15秒前
mn904yy完成签到,获得积分10
16秒前
Tzzl0226发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.2应助dough采纳,获得10
18秒前
风11完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
双目识林完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
NINISO发布了新的文献求助10
22秒前
25秒前
cdercder应助嘿嘿采纳,获得10
25秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Advanced Memory Technology 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6859049
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8563120
关于积分的说明 18209685
捐赠科研通 6223601
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3046834
关于科研通互助平台的介绍 2046001
邀请新用户注册赠送积分活动 2024457