Imine-linked polymer-derived nitrogen-doped microporous carbons with excellent CO2 capture properties

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 8, 2013, Pages 3160-3167

  Wang, Jiacheng ^a   Senkovska, Irena ^b   Oschatz, Martin ^b   Lohe, Martin R ^b   Borchardt, Lars ^b   Heerwig, Andreas ^b   Liu, Qian ^a   Kaskel, Stefan ^b  

^a SHANGHAI INSTITUTE OF CERAMICS   (China)

^b DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

adsorption and separation; CO2 capture; microporous carbon; nitrogen doping

Indexed keywords

ADSORPTION CAPACITIES; ADSORPTION SELECTIVITY; MICRO-POROUS CARBONS; MICROPORE-SIZE DISTRIBUTION; NITROGEN FUNCTIONAL GROUPS; NITROGEN-DOPING; REGENERATION AND REUSE; SCHIFF BASE CONDENSATION;

ADSORPTION; DOPING (ADDITIVES); FUNCTIONAL GROUPS; MICROPOROSITY; MICROPOROUS MATERIALS; NITROGEN; NITROGEN COMPOUNDS;

CARBON DIOXIDE;

EID: 84876713062     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am400059t     Document Type: Article

References (85)

1. Sridhar, S.; Smitha, B.; Aminabhavi, T. Sep. Purif. Rev. 2007, 36, 113-174
2. Yu, K. M. K.; Curcic, I.; Gabriel, J.; Tsang, S. C. E. ChemSusChem 2008, 1, 893-899
3. Häring, H.-W.; Ahner, C. Industrial Gases Processing; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2008.
4. Sevilla, M.; Fuertes, A. B. J. Colloid Interface Sci. 2012, 366, 147-154
5. Presser, V.; McDonough, J.; Yeon, S.-H.; Gogotsi, Y. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3059-3066
6. Kusakabe, K.; Kuroda, T.; Morooka, S. J. Membr. Sci. 1998, 148, 13-23
7. Fang, H.; Kamakoti, P.; Zang, J.; Cundy, S.; Paur, C.; Ravikovitch, P. I.; Sholl, D. S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 10692-10701
8. Fauth, D.; Gray, M.; Pennline, H.; Krutka, H.; Sjostrom, S.; Ault, A. Energy Fuels 2012, 26, 2483-2496
9. Seo, Y. T.; Moudrakovski, I. L.; Ripmeester, J. A.; Lee, J.; Lee, H. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 2315-2319
10. Abanades, J. C.; Anthony, E. J.; Lu, D. Y.; Salvador, C.; Alvarez, D. AIChE J. 2004, 50, 1614-1622
11. Broda, M.; Müller, C. R. Adv. Mater. 2012, 24, 3059-3064
12. Senkovska, I.; Hoffmann, F.; Fröba, M.; Getzschmann, J.; Böhlmann, W.; Kaskel, S. Microporous Mesoporous Mater. 2009, 122, 93-98
13. Debatin, F.; Thomas, A.; Kelling, A.; Hedin, N.; Bacsik, Z.; Senkovska, I.; Kaskel, S.; Junginger, M.; Müller, H.; Schilde, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1258-1262
14. Wilke, A.; Weber, J. J. Mater. Chem. 2011, 21, 5226-5229
15. Ren, S.; Dawson, R.; Laybourn, A.; Jiang, J.-X.; Khimyak, Y.; Adams, D. J.; Cooper, A. I. Polym. Chem. 2012, 3, 928-934
16. Wang, Q.; Luo, J.; Zhong, Z.; Borgna, A. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 42-55
17. Banerjee, R.; Furukawa, H.; Britt, D.; Knobler, C.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3875-3877
18. Morris, R. E.; Wheatley, P. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4966-4981
19. Wang, J.; Kaskel, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 23710-23725
20. Oschatz, M.; Kockrick, E.; Rose, M.; Borchardt, L.; Klein, N.; Senkovska, I.; Freudenberg, T.; Korenblit, Y.; Yushin, G.; Kaskel, S. Carbon 2010, 48, 3987-3992
21. Rose, M.; Korenblit, Y.; Kockrick, E.; Borchardt, L.; Oschatz, M.; Kaskel, S.; Yushin, G. Small 2011, 7, 1108-1117
22. Yang, S.; Zeng, H.; Zhao, H.; Zhang, H.; Cai, W. J. Mater. Chem. 2011, 21, 4432-4436
23. Joo, S. H.; Choi, S. J.; Oh, I.; Kwak, J.; Liu, Z.; Terasaki, O.; Ryoo, R. Nature 2001, 412, 169-172
24. Sankar, M.; Nowicka, E.; Tiruvalam, R.; He, Q.; Taylor, S. H.; Kiely, C. J.; Bethell, D.; Knight, D. W.; Hutchings, G. J. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 6524-6532
25. Krawiec, P.; Kockrick, E.; Borchardt, L.; Geiger, D.; Corma, A.; Kaskel, S. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7755-7761
26. Borchardt, L.; Hasché, F.; Lohe, M. R.; Oschatz, M.; Schmidt, F.; Kockrick, E.; Ziegler, C.; Lescouet, T.; Bachmatiuk, A.; Büchner, B.; Farrusseng, D.; Strasser, P.; Kaskel, S. Carbon 2012, 50, 1861-1870
27. Wang, H.; Maiyalagan, T.; Wang, X. ACS Catal. 2012, 2, 781-794
28. Upare, D.; Yoon, S.; Lee, C. Kor. J. Chem. Eng. 2011, 28, 731-743
29. Yushin, G.; Dash, R.; Jagiello, J.; Fischer, J. E.; Gogotsi, Y. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 2288-2293
30. Yeon, S.-H.; Knoke, I.; Gogotsi, Y.; Fischer, J. E. Microporous Mesoporous Mater. 2010, 131, 423-428
31. Himeno, S.; Komatsu, T.; Fujita, S. J. Chem. Eng. Data 2005, 50, 369-376
32. Kockrick, E.; Schrage, C.; Borchardt, L.; Klein, N.; Rose, M.; Senkovska, I.; Kaskel, S. Carbon 2010, 48, 1707-1717
33. Wang, J.; Oschatz, M.; Biemelt, T.; Borchardt, L.; Senkovska, I.; Lohe, M. R.; Kaskel, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 23893-23899
34. Oschatz, M.; Borchardt, L.; Thommes, M.; Cychosz, K. A.; Senkovska, I.; Klein, N.; Frind, R.; Leistner, M.; Presser, V.; Gogotsi, Y.; Kaskel, S. Angew. Chem., Int. Edit. 2012, 51, 7577-7580
35. Zhu, Y.; He, X. J. Chem. 2013, 10.1155/2013/530143
36. Wahby, A.; Ramos-Fernández, J. M.; Martínez-Escandell, M.; Sepúlveda-Escribano, A.; Silvestre-Albero, J.; Rodríguez-Reinoso, F. ChemSusChem 2010, 3, 974-981
37. Sevilla, M.; Alam, N.; Mokaya, R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11314-11319
38. Sevilla, M.; Valle-Vigón, P.; Fuertes, A. B. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2781-2787
39. Drage, T. C.; Arenillas, A.; Smith, K. M.; Pevida, C.; Piippo, S.; Snape, C. E. Fuel 2007, 86, 22-31
40. Plaza, M. G.; Pevida, C.; Arias, B.; Fermoso, J.; Casal, M. D.; Martin, C. F.; Rubiera, F.; Pis, J. J. Fuel 2009, 88, 2442-2447
41. Chao, T. H.; March, J. J. Polym. Sci., Polym. Chem. 1988, 26, 743-753
42. Taguchi, S.; Tanaka, T. J. Power Sources 1987, 20, 249-252
43. Pandey, P.; Katsoulidis, A. P.; Eryazici, I.; Wu, Y. Y.; Kanatzidis, M. G.; Nguyen, S. T. Chem. Mater. 2010, 22, 4974-4979
44. Wang, J. C.; Masui, Y.; Onaka, M. Polym. Chem. 2012, 3, 865-867
45. Uribe-Romo, F. J.; Hunt, J. R.; Furukawa, H.; Klock, C.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4570-4571
46. Wang, J. C.; Masui, Y.; Onaka, M. Eur. J. Org. Chem. 2010, 2010, 1763-1771
47. Strecker, A. Ann. Chem. Pharm. 1850, 75, 27-45
48. Wang, J. C.; Masui, Y.; Onaka, M. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 1978-1981
49. Wang, J.; Yu, X.; Li, Y.; Liu, Q. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 18073-18077
50. Cote, A. P.; Benin, A. I.; Ockwig, N. W.; O'Keeffe, M.; Matzger, A. J.; Yaghi, O. M. Science 2005, 310, 1166-1170
51. Sevilla, M.; Mokaya, R.; Fuertes, A. B. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2930-2936
52. Wang, J.; Liu, Q. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7266-7272
53. Xia, Y.; Zhu, Y.; Tang, Y. Carbon 2012, 50, 5543-5553
54. Greczynski, G.; Johansson, N.; Logdlund, M.; Pettersson, L. A. A.; Salaneck, W. R.; Horsburgh, L. E.; Monkman, A. P.; dos Santos, D. A.; Bredas, J. L. J. Chem. Phys. 2001, 114, 4243-4252
55. Cohen, M. R.; Merrill, R. P. Surf. Sci. 1991, 245, 1-11
56. Wang, Y.; Su, F.; Wood, C. D.; Lee, J. Y.; Zhao, X. S. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 2294-2300
57. Kundu, S.; Xia, W.; Busser, W.; Becker, M.; Schmidt, D. A.; Havenith, M.; Muhler, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 4351-4359
58. Hunter, C. A.; Sanders, J. K. M. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5525-5534
59. Sanchez-Lopez, J. C.; Donnet, C.; Lefebvre, F.; Fernandez-Ramos, C.; Fernandez, A. J. Appl. Phys. 2001, 90, 675-681
60. Marton, D.; Boyd, K. J.; Albayati, A. H.; Todorov, S. S.; Rabalais, J. W. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 118-121
61. Kelemen, S. R.; Afeworki, M.; Gorbaty, M. L.; Sansone, M.; Kwiatek, P. J.; Walters, C. C.; Freund, H.; Siskin, M.; Bence, A. E.; Curry, D. J.; Solum, M.; Pugmire, R. J.; Vandenbroucke, M.; Leblond, M.; Behar, F. Energy Fuels 2007, 21, 1548-1561
62. Glenis, S.; Nelson, A. J.; Labes, M. M. J. Appl. Phys. 1999, 86, 4464-4466
63. Furukawa, H.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8875-8883
64. Meng, L.-Y.; Park, S.-J. J. Colloid Interface Sci. 2010, 352, 498-503
65. Gutierrez, M. C.; Carriazo, D.; Ania, C. O.; Parra, J. B.; Ferrer, M. L.; del Monte, F. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3535-3544
66. Gogotsi, Y.; Portet, C.; Osswald, S.; Simmons, J. M.; Yildirim, T.; Laudisio, G.; Fischer, J. E. Int. J. Hydrogen Energy 2009, 34, 6314-6319
67. Zhao, Y.; Zhao, L.; Yao, K. X.; Yang, Y.; Zhang, Q.; Han, Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 19726-19731
68. Wang, L.; Yang, R. T. J. Phys. Chem. C 2011, 116, 1099-1106
69. Liu, L.; Deng, Q.-F.; Ma, T.-Y.; Lin, X.-Z.; Hou, X.-X.; Liu, Y.-P.; Yuan, Z.-Y. J. Mater. Chem. 2011, 21, 16001-16009
70. Chen, C.; Kim, J.; Ahn, W.-S. Fuel 2012, 95, 360-364
71. Rabbani, M. G.; Reich, T. E.; Kassab, R. M.; Jackson, K. T.; El-Kaderi, H. M. Chem. Commun. 2012, 48, 1141-1143
72. Sevilla, M.; Fuertes, A. B. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1765-1771
73. Wang, H.-B.; Jessop, P. G.; Liu, G. ACS Macro Lett. 2012, 1, 944-948
74. Xia, Y.; Mokaya, R.; Walker, G. S.; Zhu, Y. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 678-683
75. Zhang, Z.; Wang, K.; Atkinson, J. D.; Yan, X.; Li, X.; Rood, M. J.; Yan, Z. J. Hazard. Mater. 2012, 229-230, 183-191
76. Zhou, J.; Li, W.; Zhang, Z.; Xing, W.; Zhuo, S. RSC Adv. 2012, 2, 161-167
77. Hao, G.-P.; Li, W.-C.; Qian, D.; Lu, A.-H. Adv. Mater. 2010, 22, 853-857
78. Shen, W.; Zhang, S.; He, Y.; Li, J.; Fan, W. J. Mater. Chem. 2011, 21, 14036-14040
79. Hao, G.-P.; Li, W.-C.; Qian, D.; Wang, G.-H.; Zhang, W.-P.; Zhang, T.; Wang, A.-Q.; Schueth, F.; Bongard, H.-J.; Lu, A.-H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11378-11388
80. Pevida, C.; Drage, T. C.; Snape, C. E. Carbon 2008, 46, 1464-1474
81. Wu, Z.; Hao, N.; Xiao, G.; Liu, L.; Webley, P.; Zhao, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2495-2503
82. Shen, W.; He, Y.; Zhang, S.; Li, J.; Fan, W. ChemSusChem 2012, 5, 1274-1279
83. Wang, J.; Heerwig, A.; Lohe, M. R.; Oschatz, M.; Borchardt, L.; Kaskel, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 13911-13913
84. Hiyoshi, N.; Yogo, K.; Yashima, T. Microporous Mesoporous Mater. 2005, 84, 357-365
85. Nakagawa, K.; Tanaka, D.; Horike, S.; Shimomura, S.; Higuchi, M.; Kitagawa, S. Chem. Commun. 2010, 46, 4258-4260