Synthesis of porous, nitrogen-doped adsorption/diffusion carbonaceous membranes for efficient CO2 separation

Macromolecular Rapid Communications

Volumn 34, Issue 5, 2013, Pages 452-459

  Zhu, Xiang ^a   Chai, Songhai ^b   Tian, Chengcheng ^a,b   Fulvio, Pasquale F ^b   Han, Kee Sung ^b   Hagaman, Edward W ^b   Veith, Gabriel M ^b   Mahurin, Shannon M ^b   Brown, Suree ^c   Liu, Honglai ^a   Dai, Sheng ^b,c  

^a EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c UNIVERSITY OF TENNESSEE   (United States)

Author keywords

adsorption diffusion; carbonaceous membrane; N doped

Indexed keywords

CARBON DIOXIDE; CARBONIZATION; GAS ADSORPTION; NITROGEN;

DIPOLE-QUADRUPOLE; FREE STANDING MEMBRANES; N-DOPED; NARROW DISTRIBUTION; PERMSELECTIVITIES; QUADRUPOLE MOMENTS; SEPARATION PERFORMANCE; TEMPLATE FREE METHOD;

DOPING (ADDITIVES);

EID: 84874636581     PISSN: 10221336     EISSN: 15213927     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/marc.201200793     Document Type: Article

References (59)

1. a) D. M. D'Alessandro, B. Smit, J. R. Long, Angew. Chem. 2010, 122, 6194
2. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6058
3. b) C. Marichy, M. Bechelany, N. Pinna, Adv. Mater. 2012, 24, 1017.
4. a) K. Sumida, D. L. Rogow, J. A. Mason, T. M. McDonald, E. D. Bloch, Z. R. Herm, T.-H. Bae, J. R. Long, Chem. Rev. 2012, 112, 724
5. b) J.-R. Li, J. Sculley, H.-C. Zhou, Chem. Rev. 2012, 112, 869
6. c) R. Dawson, E. Stockel, J. R. Holst, D. J. Adams, A. I. Cooper, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4239
7. d) G. P. Hao, W. C. Li, D. Qian, A. H. Lu, Adv. Mater. 2010, 22, 853
8. e) G. P. Hao, W. C. Li, D. Qian, G. H. Wang, W. P. Zhang, T. Zhang, A. Q. Wang, F. Schuth, H. J. Bongard, A. H. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11378
9. f) S. Li, J. L. Falconer, R. D. Noble, Adv. Mater. 2006, 18, 2601
10. g) M. A. Carreon, S. Li, J. L. Falconer, R. D. Noble, Adv. Mater. 2008, 20, 729
11. h) Y. Kuwahara, D.-Y. Kang, J. R. Copeland, N. A. Brunelli, S. A. Didas, P. Bollini, C. Sievers, T. Kamegawa, H. Yamashita, C. W. Jones, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10757
12. i) C. M. Wang, H. M. Luo, D. E. Jiang, H. R. Li, S. Dai, Angew. Chem. 2010, 122, 6114
13. Angew. Chem.Int. Ed. 2010, 49, 5978.
14. a) R. W. Baker, Ind. Eng. Chem. Res. 2002, 41, 1393
15. b) H. Q. Lin, E. Van Wagner, B. D. Freeman, L. G. Toy, R. P. Gupta, Science 2006, 311, 639
16. c) R. W. Baker, K. Lokhandwala, Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 2109
17. d) P. Bernardo, E. Drioli, G. Golemme, Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 4638.
18. a) N. Du, H. B. Park, G. P. Robertson, M. M. Dal-Cin, T. Visser, L. Scoles, M. D. Guiver, Nat. Mater. 2011, 10, 372
19. b) N. Du, H. B. Park, M. M. Dal-Cin, M. D. Guiver, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7306
20. c) S. Li, Z. Wang, X. Yu, J. Wang, S. Wang, Adv. Mater. 2012, 24, 3196
21. d) F. Y. Li, Y. Xiao, T.-S. Chung, S. Kawi, Macromolecules 2012, 45, 1427
22. e) X. Zhu, C. Tian, S. M. Mahurin, S.-H. Chai, C. Wang, S. Brown, G. M. Veith, H. Luo, H. Liu, S. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10478
23. f) Y. Yampolskii, Macromolecules 2012, 45, 3298.
24. a) L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 1991, 62, 165
25. b) L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 2008, 320, 390.
26. a) H. Guo, G. Zhu, H. Li, X. Zou, X. Yin, W. Yang, S. Qiu, R. Xu, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7053
27. b) T.-S. Chung, L. Y. Jiang, Y. Li, S. Kulprathipanja, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 483
28. c) J. Choi, H.-K. Jeong, M. A. Snyder, J. A. Stoeger, R. I. Masel, M. Tsapatsis, Science 2009, 325, 590
29. d) H. Guo, G. Zhu, I. J. Hewitt, S. Qiu, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1646
30. e) T.-H. Bae, J. Liu, J. S. Lee, W. J. Koros, C. W. Jones, S. Nair, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14662
31. f) W. J. Koros, R. Mahajan, J. Membr. Sci. 2000, 175, 181
32. g) M. Kiyono, P. J. Williams, W. J. Koros, Carbon 2010, 48, 4442
33. h) K.-S. Jang, H.-J. Kim, J. R. Johnson, W.-g. Kim, W. J. Koros, C. W. Jones, S. Nair, Chem. Mater. 2011, 23, 3025
34. i) Q. Song, S. K. Nataraj, M. V. Roussenova, J. C. Tan, D. J. Hughes, W. Li, P. Bourgoin, M. A. Alam, A. K. Cheetham, S. A. Al-Muhtaseb, E. Sivaniah, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8359
35. j) R. T. Adams, J. S. Lee, T.-H. Bae, J. K. Ward, J. R. Johnson, C. W. Jones, S. Nair, W. J. Koros, J. Membr. Sci. 2011, 367, 197
36. k) Y. Dai, J. R. Johnson, O. Karvan, D. S. Sholl, W. J. Koros, J. Membr. Sci. 2012, 401-402, 76
37. l) J. Hu, H. Cai, H. Ren, Y. Wei, Z. Xu, H. Liu, Y. Hu, Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 12605.
38. R. M. Barrer, E. Strachan, Proc. R. Soc. Lond. Ser. A 1955, 231, 52.
39. S. M. Saufi, A. F. Ismail, Carbon 2004, 42, 241.
40. a) A. B. Fuertes, J. Membr. Sci. 2000, 177, 9
41. b) S. M. Mahurin, J. S. Lee, X. Wang, S. Dai, J. Membr. Sci. 2011, 368, 41.
42. a) M. Sevilla, P. Valle-Vigon, A. B. Fuertes, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2781
43. b) W. Xing, C. Liu, Z. Zhou, L. Zhang, J. Zhou, S. Zhuo, Z. Yan, H. Gao, G. Wang, S. Z. Qiao, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7323.
44. X. Zhu, P. C. Hillesheim, S. M. Mahurin, C. Wang, C. Tian, S. Brown, H. Luo, G. M. Veith, K. S. Han, E. W. Hagaman, H. Liu, S. Dai, ChemSusChem 2012, 5, 1912.
45. K. Okamoto, S. Kawamura, M. Yoshino, H. Kita, Y. Hirayama, N. Tanihara, Y. Kusuki, Ind. Eng. Chem. Res. 1999, 38, 4424.
46. a) M. J. Bojdys, J. Jeromenok, A. Thomas, M. Antonietti, Adv. Mater. 2010, 22, 2202
47. b) S. Ren, M. J. Bojdys, R. Dawson, A. Laybourn, Y. Z. Khimyak, D. J. Adams, A. I. Cooper, Adv. Mater. 2012, 24, 2357.
48. P. Kuhn, M. Antonietti, A. Thomas, Angew. Chem. 2008, 120, 3499
49. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3450.
50. H. B. Park, C. H. Jung, Y. M. Lee, A. J. Hill, S. J. Pas, S. T. Mudie, E. Van Wagner, B. D. Freeman, D. J. Cookson, Science 2007, 318, 254.
51. a) P. Kuhn, A. Forget, D. Su, A. Thomas, M. Antonietti, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13333
52. b) P. Kuhn, A. Thomas, M. Antonietti, Macromolecules 2009, 42, 319.
53. T. Ben, H. Ren, S. Ma, D. Cao, J. Lan, X. Jing, W. Wang, J. Xu, F. Deng, J. M. Simmons, S. Qiu, G. Zhu, Angew. Chem. 2009, 121, 9621
54. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9457.
55. L. Yu, C. Falco, J. Weber, R. J. White, J. Y. Howe, M.-M. Titirici, Langmuir 2012, 28, 12373.
56. W. Lu, J. P. Sculley, D. Yuan, R. Krishna, Z. Wei, H.-C. Zhou, Angew. Chem. 2012, 124, 7598-7602
57. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7480.
58. H. Furukawa, O. M. Yaghi, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8875.
59. J. Doiron, A. H. Soultan, R. Richard, M. M. Toure, N. Picot, R. Richard, M. Cuperlovic-Culf, G. A. Robichaud, M. Touaibia, Eur. J. Med. Chem. 2011, 46, 4010.