New tricks for old molecules: Development and application of porous N-doped, carbonaceous membranes for CO2 separation

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 30, 2013, Pages 4152-4158

  Zhu, Xiang ^a   Tian, Chengcheng ^a   Chai, Songhai ^b   Nelson, Kimberly ^c   Han, Kee Sung ^b   Hagaman, Edward W ^b   Veith, Gabriel M ^b   Mahurin, Shannon M ^b   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

CO2 separation; N doped membrane; trimerization of acetyl groups

Indexed keywords

ACETYL GROUPS; DEVELOPMENT AND APPLICATIONS; N-DOPED; PERMSELECTIVITIES; UPPER BOUND;

DOPING (ADDITIVES);

CARBON DIOXIDE;

CARBON DIOXIDE; PYRROLE DERIVATIVE;

ARTICLE; ARTIFICIAL MEMBRANE; CHEMISTRY; CO2 SEPARATION; ISOLATION AND PURIFICATION; MATERIALS TESTING; METHODOLOGY; N-DOPED MEMBRANE; POROSITY; SURFACE PROPERTY; TRIMERIZATION OF ACETYL GROUPS; ULTRAFILTRATION;

CO2 SEPARATION; N-DOPED MEMBRANE; TRIMERIZATION OF ACETYL GROUPS;

CARBON DIOXIDE; MATERIALS TESTING; MEMBRANES, ARTIFICIAL; POROSITY; PYRROLES; SURFACE PROPERTIES; ULTRAFILTRATION;

EID: 84882450702     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201300793     Document Type: Article

References (64)

1. a) D. L. Gin, R. D. Noble, Science 2011, 332, 674
2. b) H. Lin, E. Van Wagner, B. D. Freeman, L. G. Toy, R. P. Gupta, Science 2006, 311, 639
3. c) 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
4. d) J. E. Bara, D. E. Camper, D. L. Gin, R. D. Noble, Acc. Chem. Res. 2009, 43, 152
5. e) N. Du, H. B. Park, G. P. Robertson, M. M. Dal-Cin, T. Visser, L. Scoles, M. D. Guiver, Nat. Mater. 2011, 10, 372
6. f) M. Carta, R. Malpass-Evans, M. Croad, Y. Rogan, J. C. Jansen, P. Bernardo, F. Bazzarelli, N. B. McKeown, Science 2013, 339, 303
7. g) R. W. Baker, K. Lokhandwala, Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 2109
8. h) A. F. Bushell, P. M. Budd, M. P. Attfield, J. T. A. Jones, T. Hasell, A. I. Cooper, P. Bernardo, F. Bazzarelli, G. Clarizia, J. C. Jansen, Angew. Chem. 2013, 125, 1291
9. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1253.
10. a) N. B. McKeown, P. M. Budd, Macromolecules 2010, 43, 5163
11. b) N. Du, H. B. Park, M. M. Dal-Cin, M. D. Guiver, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7306
12. c) Y. Yampolskii, Macromolecules 2012, 45, 3298
13. d) S. Li, Z. Wang, X. Yu, J. Wang, S. Wang, Adv. Mater. 2012, 24, 3196
14. e) C. H. Lau, P. Li, F. Li, T.-S. Chung, D. R. Paul, Prog. Polym. Sci
15. f) Y. Xiao, B. T. Low, S. S. Hosseini, T. S. Chung, D. R. Paul, Prog. Polym. Sci. 2009, 34, 561
16. g) K. Vanherck, G. Koeckelberghs, I. F. J. Vankelecom, Prog. Polym. Sci. 2013
17. h) X. Ma, R. Swaidan, Y. Belmabkhout, Y. Zhu, E. Litwiller, M. Jouiad, I. Pinnau, Y. Han, Macromolecules 2012, 45, 3841.
18. a) L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 1991, 62, 165
19. b) L. M. Robeson, J. Membr. Sci. 2008, 320, 390.
20. a) H. B. Park, I. Y. Suh, Y. M. Lee, Chem. Mater. 2002, 14, 3034
21. b) L. Li, T. Wang, Q. Liu, Y. Cao, J. Qiu, Carbon 2012, 50, 5186
22. c) H. B. Park, Y. M. Lee, Adv. Mater. 2005, 17, 477
23. d) M. Shah, M. C. McCarthy, S. Sachdeva, A. K. Lee, H.-K. Jeong, Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 51, 2179
24. e) A. Huang, W. Dou, J. Caro, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15562
25. f) T. Ben, C. Lu, C. Pei, S. Xu, S. Qiu, Chem. Eur. J. 2012, 18, 10250
26. g) H. Guo, G. Zhu, H. Li, X. Zou, X. Yin, W. Yang, S. Qiu, R. Xu, Angew. Chem. 2006, 118, 7211
27. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7053
28. h) T.-H. Bae, J. Liu, J. S. Lee, W. J. Koros, C. W. Jones, S. Nair, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14662
29. i) T.-H. Bae, J. S. Lee, W. Qiu, W. J. Koros, C. W. Jones, S. Nair, Angew. Chem.Int. Ed. 2010, 49, 9863
30. j) 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
31. k) M. Das, J. D. Perry, W. J. Koros, Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 9310.
32. a) A. B. Fuertes, J. Membr. Sci. 2000, 177, 9
33. b) M. Kiyono, P. J. Williams, W. J. Koros, J. Membr. Sci. 2010, 359, 2
34. c) M. Kiyono, P. J. Williams, W. J. Koros, Carbon 2010, 48, 4432
35. d) M. Das, J. D. Perry, W. J. Koros, Carbon 2010, 48, 3737
36. e) R. Mueller, R. Kanungo, M. Kiyono-Shimobe, W. J. Koros, S. Vasenkov, Langmuir 2012, 28, 10296.
37. a) G.-P. Hao, W.-C. Li, D. Qian, A.-H. Lu, Adv. Mater. 2010, 22, 853
38. b) M. Sevilla, P. Valle-Vigõn, A. B. Fuertes, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2781
39. c) G.-P. Hao, W.-C. Li, D. Qian, G.-H. Wang, W.-P. Zhang, T. Zhang, A.-Q. Wang, F. Schüth, H.-J. Bongard, A.-H. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11378
40. d) 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
41. e) Y. Zhao, X. Liu, K. X. Yao, L. Zhao, Y. Han, Chem. Mater. 2012, 24, 4725
42. f) 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
43. g) M. Nandi, K. Okada, A. Dutta, A. Bhaumik, J. Maruyama, D. Derks, H. Uyama, Chem. Commun. 2012, 48, 10283.
44. F. de Clippel, A. L. Khan, A. Cano-Odena, M. Dusselier, K. Vanherck, L. Peng, S. Oswald, L. Giebeler, S. Corthals, B. Kenens, J. F. M. Denayer, P. A. Jacobs, I. F. J. Vankelecom, B. F. Sels, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 945.
45. 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.
46. X. Zhu, S.-H. Chai, C. Tian, P. F. Fulvio, K. S. Han, E. W. Hagaman, G. M. Veith, S. M. Mahurin, S. Brown, H. Liu, S. Dai, Macromol. Rapid Commun. 2013, 34, 452.
47. a) Y. Shin, C. Wang, M. Englehard, G. E. Fryxell, Microporous Mesoporous Mater. 2009, 123, 345
48. b) M. Rose, N. Klein, I. Senkovska, C. Schrage, P. Wollmann, W. Bohlmann, B. Bohringer, S. Fichtner, S. Kaskel, J. Mater. Chem 2011, 21, 711
49. c) Y.-C. Zhao, D. Zhou, Q. Chen, X.-J. Zhang, N. Bian, A.-D. Qi, B.-H. Han, Macromolecules 2011, 44, 6382.
50. D. P. Dubal, S. H. Lee, J. G. Kim, W. B. Kim, C. D. Lokhande, J. Mater. Chem 2012, 22, 3044.
51. J. P. Paraknowitsch, A. Thomas, M. Antonietti, J. Mater. Chem 2010, 20, 6746.
52. Y. Zhao, K. Watanabe, K. Hashimoto, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19528.
53. a) P. Kuhn, M. Antonietti, A. Thomas, Angew. Chem. 2008, 120, 3499
54. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3450
55. b) P. Kuhn, A. l. Forget, D. Su, A. Thomas, M. Antonietti, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13333
56. c) P. Kuhn, A. Forget, J. Hartmann, A. Thomas, M. Antonietti, Adv. Mater. 2009, 21, 897
57. d) M. J. Bojdys, J. Jeromenok, A. Thomas, M. Antonietti, Adv. Mater. 2010, 22, 2202.
58. B. G. Hauser, O. K. Farha, J. Exley, J. T. Hupp, Chem. Mater. 2013, 25, 12.
59. W. Lu, D. Yuan, J. Sculley, D. Zhao, R. Krishna, H.-C. Zhou, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18126.
60. L. Yu, C. Falco, J. Weber, R. J. White, J. Y. Howe, M.-M. Titirici, Langmuir 2012, 28, 12373.
61. a) D. N. Bunck, W. R. Dichtel, Angew. Chem. 2012, 124, 1921
62. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1885
63. b) C. A. Wang, Z. K. Zhang, T. Yue, Y. L. Sun, L. Wang, W. D. Wang, Y. Zhang, C. Liu, W. Wang, Chem. Eur. J. 2012, 18, 6718
64. c) J. Park, Z. U. Wang, L.-B. Sun, Y.-P. Chen, H.-C. Zhou, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20110.