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Synthesis of Triazine-Based Porous Organic Polymers Derived N-Enriched Porous Carbons for CO2 Capture
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-02-16 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.iecr.7b04533 Lishu Shao 1 , Yong Li 1 , Jianhan Huang 1 , You-Nian Liu 1
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-02-16 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.iecr.7b04533 Lishu Shao 1 , Yong Li 1 , Jianhan Huang 1 , You-Nian Liu 1
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Porous carbon with both high CO2 uptake and CO2/N2 selectivity is desired for reducing the cost of carbon capture. Here, we report the preparation of N-enriched porous carbons (NPCs) derived from the low-cost triazine-based porous organic polymers using KOH as the activating agent under N2. The results indicate that the nitrogen content and textural properties of the NPCs can be effectively adjusted by the polymer precursors and the carbonization temperature. Impressively, the NPCs have an enriched N content (5.56–11.33 wt %) and abundant porosity (BET surface area: 394–1873 m2/g, pore volume: 0.27–1.56 cm3/g), endowing them with high CO2 uptake (120–207 mg/g at 273 K and 1.0 bar) and acceptable CO2/N2 selectivity (Henry’s law: 14.3–16.8). In particular, the ultra micropore volume (d ≤ 0.8 nm) is proven a key factor for the CO2 uptake, while both the ultra micropore volume and N content contribute the CO2/N2 selectivity. Our described work will provide a strategy to initiate developments of rationally designed porous carbons for various potential applications.
中文翻译：
富含氮的多孔碳衍生的三嗪基多孔有机聚合物用于CO 2捕集
为了降低碳捕获的成本，期望具有高CO 2吸收率和CO 2 / N 2选择性的多孔碳。在这里，我们报道了在N 2下使用KOH作为活化剂，从低成本的基于三嗪类的多孔有机聚合物中制备富氮的多孔碳（NPC）的方法。结果表明，可以通过聚合物前驱体和碳化温度有效地调节NPC的氮含量和质构性质。令人印象深刻的是，NPC具有丰富的N含量（5.56-11.33 wt％）和丰富的孔隙率（BET表面积：394-1873 m 2 / g，孔体积：0.27-1.56 cm 3 / g），使它们具有较高的CO 2含量。吸收（在273 K和1.0 bar下为120–207 mg / g）和可接受的CO 2 / N 2选择性（亨利定律：14.3–16.8）。特别地，超微孔体积（d ≤0.8纳米）被证明的关键因素为CO 2吸收，同时兼具超微孔体积和N含量贡献CO 2 / N 2选择性。我们描述的工作将提供一种策略，以启动针对各种潜在应用的合理设计的多孔碳的开发。
更新日期：2018-02-16
中文翻译：
富含氮的多孔碳衍生的三嗪基多孔有机聚合物用于CO 2捕集
为了降低碳捕获的成本，期望具有高CO 2吸收率和CO 2 / N 2选择性的多孔碳。在这里，我们报道了在N 2下使用KOH作为活化剂，从低成本的基于三嗪类的多孔有机聚合物中制备富氮的多孔碳（NPC）的方法。结果表明，可以通过聚合物前驱体和碳化温度有效地调节NPC的氮含量和质构性质。令人印象深刻的是，NPC具有丰富的N含量（5.56-11.33 wt％）和丰富的孔隙率（BET表面积：394-1873 m 2 / g，孔体积：0.27-1.56 cm 3 / g），使它们具有较高的CO 2含量。吸收（在273 K和1.0 bar下为120–207 mg / g）和可接受的CO 2 / N 2选择性（亨利定律：14.3–16.8）。特别地，超微孔体积（d ≤0.8纳米）被证明的关键因素为CO 2吸收，同时兼具超微孔体积和N含量贡献CO 2 / N 2选择性。我们描述的工作将提供一种策略，以启动针对各种潜在应用的合理设计的多孔碳的开发。
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