Evaluating different classes of porous materials for carbon capture

Energy and Environmental Science

Volumn 7, Issue 12, 2014, Pages 4132-4146

  Huck, Johanna M ^a,b   Lin, Li Chiang ^a   Berger, Adam H ^c   Shahrak, Mahdi Niknam ^a,d   Martin, Richard L ^e   Bhown, Abhoyjit S ^c   Haranczyk, MacIej ^e   Reuter, Karsten ^b   Smit, Berend ^a,e,f  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^c ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE   (United States)

^d QUCHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Iran)

^e LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

^f INSTITUTE OF CHEMICAL SCIENCES AND ENGINEERING   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION; CARBON DIOXIDE; METAL-ORGANIC FRAMEWORKS; ORGANOMETALLICS; PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION; POROUS MATERIALS; POWER PLANTS; ZEOLITES;

CARBON CAPTURE AND SEQUESTRATIONS; EVALUATION CRITERIA; HYPOTHETICAL MATERIALS; MATERIAL EVALUATION; METALORGANIC FRAMEWORKS (MOFS); NANO-POROUS MATERIALS; TEMPERATURE SWING ADSORPTION; ZEOLITIC IMIDAZOLATE FRAMEWORKS;

CARBON CAPTURE;

ADSORPTION; CARBON EMISSION; CARBON SEQUESTRATION; COMBUSTION; PERFORMANCE ASSESSMENT; POROUS MEDIUM;

EID: 84910126573     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4ee02636e     Document Type: Article

References (85)

1. B. Smit, J. R. Reimer, C. M. Oldenburg and I. C. I. C. Bourg, Introduction to Carbon Capture and Sequestration, Imperial College Press, London, 1st edn, 2014
2. M. M. F. Hasan E. L. First C. A. Floudas Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 17601 17618
3. S. Keskin T. M. van Heest D. S. Sholl ChemSusChem 2010 3 879 891
4. R. H. Socolow Sci. Am. 2006 295 2006
5. Fourth Assessment Report: Mitigation of Climate Change, 2007, http://www.ipcc.ch/publications-and-data/ar4/wg3/en/ch4s4-3-1.html
6. J. Wilcox, Carbon Capture, Springer, New York, 1st edn, 2012
7. J. P. Ciferno J. J. Marano R. K. Munson Chem. Eng. Prog. 2011 107 34 44
8. R. Bottoms, Separating acid gases, 1930
9. G. Rochelle E. Chen S. Freeman D. Van Wagener Q. Xu A. Voice Chem. Eng. J. 2011 171 725 733
10. G. T. Rochelle Science 2009 325 1652 1654
11. A. S. Bhown B. C. Freeman Environ. Sci. Technol. 2011 45 8624 8632
12. T. C. Merkel H. Lin X. Wei R. Baker J. Membr. Sci. 2010 359 126 139
13. R. P. Lively R. R. Chance J. A. Mysona V. P. Babu H. W. Deckman D. P. Leta H. Thomann W. J. Koros Int. J. Greenhouse Gas Control 2012 10 285 294
14. R. P. Lively M. E. Dose L. Xu J. T. Vaughn J. Johnson J. A. Thompson K. Zhang M. E. Lydon J.-S. Lee L. Liu Z. Hu O. Karvan M. J. Realff W. J. Koros J. Membr. Sci. 2012 423-424 302 313
15. Y. Dai J. Johnson O. Karvan D. S. Sholl W. Koros J. Membr. Sci. 2012 401-402 76 82
16. R. Adams C. Carson J. Ward R. Tannenbaum W. Koros Microporous Mesoporous Mater. 2010 131 13 20
17. T.-H. Bae J. R. Long Energy Environ. Sci. 2013 6 3565
18. D. Luebke C. Myers H. Pennline Energy Fuels 2006 20 1906 1913
19. J. Kim M. Abouelnasr L.-C. Lin B. Smit J. Am. Chem. Soc. 2013 135 7545 7552
20. D. M. D'Alessandro B. Smit J. R. Long Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 6058 6082
21. 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 112 724 781
22. J.-R. Li J. Sculley H.-C. Zhou Chem. Rev. 2012 112 869 932
23. M. W. Deem R. Pophale P. A. Cheeseman D. J. Earl J. Phys. Chem. C 2009 113 21353 21360
24. R. Banerjee A. Phan B. Wang C. Knobler H. Furukawa M. O'Keeffe O. M. Yaghi Science 2008 319 939 943
25. W. Lu D. Yuan D. Zhao C. I. Schilling O. Plietzsch T. Muller S. Brase J. Guenther J. Blumel R. Krishna Z. Li H.-C. Zhou Chem. Mater. 2010 22 5964 5972
26. H. Furukawa K. E. Cordova M. O'Keeffe O. M. Yaghi Science 2013 341 1230444
27. S. Ziaii G. T. Rochelle T. F. Edgar Ind. Eng. Chem. Res. 2009 48 6105 6111
28. J. P. Sculley W. M. Verdegaal W. Lu M. Wriedt H.-C. Zhou Adv. Mater. 2013 25 3957 3961
29. A. D. Wiersum J.-S. Chang C. Serre P. L. Llewellyn Langmuir 2013 29 3301 3309
30. Z. Zhang Z.-Z. Yao S. Xiang B. Chen Energy Environ. Sci. 2014 7 2868
31. Y.-S. Bae R. Q. Snurr Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 11586 11596
32. R. Krishna J. M. van Baten Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 10593 10616
33. R. Krishna J. R. Long J. Phys. Chem. C 2011 115 12941 12950
34. J. M. Simmons H. Wu W. Zhou T. Yildirim Energy Environ. Sci. 2011 4 2177
35. A. O. Yazaydin R. Q. Snurr T.-H. Park K. Koh J. Liu M. D. Levan A. I. Benin P. Jakubczak M. Lanuza D. B. Galloway J. J. Low R. R. Willis J. Am. Chem. Soc. 2009 131 18198 18199
36. R. Banerjee H. Furukawa D. Britt C. Knobler M. O'Keeffe O. M. Yaghi J. Am. Chem. Soc. 2009 131 3875 3877
37. NIST Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database (REFPROP): Version 9.0, 2010, http://www.nist.gov/srd/nist23.cfm
38. The GERG-2004 Wide-Range Equation of State for Natural Gases and Other Mixtures (GERG TM15), 2007, http://www.gerg.eu/public/uploads/files/publications/technical-monographs/tm15-04.pdf
39. T. Dixon K. Yamaji A. H. Berger A. S. Bhown Energy Procedia 2013 37 25 32
40. S. A. Freeman R. Dugas D. H. Van Wagener T. Nguyen G. T. Rochelle Int. J. Greenhouse Gas Control 2010 4 119 124
41. Carbon Dioxide Capture from Existing Coal-Fired Power Plants, 2007, http://www.netl.doe.gov/File%20Library/Research/Energy%20Analysis/Publications/CO2-Retrofit-From-Existing-Plants-Revised-November-2007.pdf
42. A. L. Myers J. M. Prausnitz AIChE J. 1965 11 121 127
43. M. B. Rao S. Sircar Langmuir 1999 15 7258 7267
44. P. M. Piccione B. F. Woodfield J. Boerio-Goates A. Navrotsky M. E. Davis J. Phys. Chem. B 2001 105 6025 6030
45. P. Vieillard Eur. J. Mineral. 2010 22 823 836
46. B. Mu K. S. Walton J. Phys. Chem. C 2011 115 22748 22754
47. X.-C. Lv Z.-C. Tan X.-H. Gao Z.-H. Zhang L.-N. Yang J.-N. Zhao L.-X. Sun T. Zhang Thermochim. Acta 2006 450 102 104
48. H. Amrouche S. Aguado J. Pérez-Pellitero C. Chizallet F. Siperstein D. Farrusseng N. Bats C. Nieto-Draghi J. Phys. Chem. C 2011 115 16425 16432
49. H. Huang W. Zhang D. Liu B. Liu G. Chen C. Zhong Chem. Eng. Sci. 2011 66 6297 6305
50. T.-H. Bae M. R. Hudson J. A. Mason W. L. Queen J. J. Dutton K. Sumida K. J. Micklash S. S. Kaye C. M. Brown J. R. Long Energy Environ. Sci. 2013 6 128
51. W. Lu D. Yuan J. Sculley D. Zhao R. Krishna H.-C. Zhou J. Am. Chem. Soc. 2011 133 18126 18129
52. D. Yuan W. Lu D. Zhao H.-C. Zhou Adv. Mater. 2011 23 3723 3725
53. J. A. Mason K. Sumida Z. R. Herm R. Krishna J. R. Long Energy Environ. Sci. 2011 4 3030
54. T. M. McDonald D. M. D'Alessandro R. Krishna J. R. Long Chem. Sci. 2011 2 2022
55. P. Aprea D. Caputo N. Gargiulo F. Iucolano F. Pepe J. Chem. Eng. Data 2010 55 3655 3661
56. P. Chowdhury S. Mekala F. Dreisbach S. Gumma Microporous Mesoporous Mater. 2012 152 246 252
57. P. D. C. Dietzel R. Blom H. Fjellvåg Eur. J. Inorg. Chem. 2008 3624 3632
58. P. D. C. Dietzel V. Besikiotis R. Blom J. Mater. Chem. 2009 19 7362
59. L. Grajciar A. D. Wiersum P. L. Llewellyn J.-S. Chang P. Nachtigall J. Phys. Chem. C 2011 115 17925 17933
60. Z. Liang M. Marshall A. L. Chaffee Energy Fuels 2009 23 2785 2789
61. B. Mu P. M. Schoenecker K. S. Walton J. Phys. Chem. C 2010 114 6464 6471
62. K. Uemura A. Maeda T. K. Maji P. Kanoo H. Kita Eur. J. Inorg. Chem. 2009 2329 2337
63. P. Nugent Y. Belmabkhout S. D. Burd A. J. Cairns R. Luebke K. Forrest T. Pham S. Ma B. Space L. Wojtas M. Eddaoudi M. J. Zaworotko Nature 2013 495 80 84
64. O. Shekhah Y. Belmabkhout Z. Chen V. Guillerm A. Cairns K. Adil M. Eddaoudi Nat. Commun. 2014 5 4228
65. Z. R. Herm J. A. Swisher B. Smit R. Krishna J. R. Long J. Am. Chem. Soc. 2011 133 5664 5667
66. W. Lu J. P. Sculley D. Yuan R. Krishna Z. Wei H.-C. Zhou Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 7480 7484
67. Y.-S. Bae O. K. Farha A. M. Spokoyny C. A. Mirkin J. T. Hupp R. Q. Snurr Chem. Commun. 2008 4135 4137
68. J. W. Yoon Y.-K. Seo Y. K. Hwang J.-S. Chang H. Leclerc S. Wuttke P. Bazin A. Vimont M. Daturi E. Bloch P. L. Llewellyn C. Serre P. Horcajada J.-M. Grenèche A. E. Rodrigues G. Férey Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 5949 5952
69. J. Liu P. K. Thallapally B. P. McGrail D. R. Brown J. Liu Chem. Soc. Rev. 2012 41 2308 2322
70. S. R. Caskey A. G. Wong-Foy A. J. Matzger J. Am. Chem. Soc. 2008 130 10870 10871
71. R. L. Martin L.-C. Lin K. Jariwala B. Smit M. Haranczyk J. Phys. Chem. C 2013 117 12159 12167
72. L.-C. Lin A. H. Berger R. L. Martin J. Kim J. A. Swisher K. Jariwala C. H. Rycroft A. S. Bhown M. W. Deem M. Haranczyk B. Smit Nat. Mater. 2012 11 633 641
73. M. Palomino A. Corma F. Rey S. Valencia Langmuir 2010 26 1910 1917
74. F. Notaro, J. T. Mullhaupt, F. W. Leavitt and M. W. Ackley, US Patent 5,810,909, 1998
75. S. Rege R. Yang Sep. Sci. Technol. 2001 36 3355 3365
76. R. T. Yang, Adsorbents: Fundamentals and Applications, Wiley, Hoboken, 1st edn, 2003
77. 2) is produced per kilowatt-hour when generating electricity with fossil fuels? (EIA, Jan. 2014), http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=74&t=11
78. How much coal, natural gas, or petroleum is used to generate a kilowatt-hour of electricity? (EIA, Jan. 2014), http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=667&t=2
79. 2with Chemicals, 2011, http://www.aps.org/policy/reports/assessments/upload/dac2011.pdf
80. Cost and Performance Baseline for Fossil Energy Plants, 2010, http://netl.doe.gov/File%20Library/Research/Energy%20Analysis/OE/BitBase-FinRep-Rev2a-3-20130919-1.pdf
81. Y. Wang M. D. LeVan J. Chem. Eng. Data 2009 54 2839 2844
82. Y. Wang M. D. LeVan J. Chem. Eng. Data 2010 55 3189 3195
83. J. Liu Y. Wang A. I. Benin P. Jakubczak R. R. Willis M. D. LeVan Langmuir 2010 26 14301 14307
84. L. Joos J. A. Swisher B. Smit Langmuir 2013 29 15936 15942
85. L.-C. Lin K. Lee L. Gagliardi J. B. Neaton B. Smit J. Chem. Theory Comput. 2014 10 1477 1488