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Ultramicroporous silicon nitride ceramics for CO_2 capture

机译：用于捕获CO_2的超微孔氮化硅陶瓷

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摘要

Carbon dioxide (CO_2) capture is regarded as one of the biggest challenges of the 21st century; therefore, intense research effort has been dedicated in the area of developing new materials for efficient CO_2 capture. Here, we report high CO_2 capture capacity in the low region of applied CO_2 pressures observed with ultramicroporous silicon nitride-based material. The latter is synthesized by a facile one-step NH_3-assisted thermolysis of a polysilazane. Our newly developed material for CO_2 capture has the following outstanding properties: (ⅰ) one of the highest CO_2 capture capacities per surface area of micropores, with a CO_2 uptake of 2.35 mmol g~(-1) at 273 K and 1 bar (ⅱ) a low isosteric heat of adsorption (27.6 kJ mol~(-1)), which is independent from the fractional surface coverage of CO_2. Furthermore, we demonstrate that the pore size plays a crucial role in elevating the CO_2 adsorption capacity, surpassing the effect of Brunauer-Emmett-Teller specific surface area.
机译：二氧化碳（CO_2）的捕获被认为是21世纪的最大挑战之一。因此，在开发用于有效捕获CO_2的新材料方面投入了大量的精力。在这里，我们报告了使用超微孔氮化硅基材料观察到的在施加的CO_2压力较低的区域中的高CO_2捕集能力。后者通过容易的一步式NH_3辅助的聚硅氮烷热解合成。我们最新开发的用于CO_2捕集的材料具有以下突出的特性：（ⅰ）微孔每表面积最大的CO_2捕集能力之一，在273 K和1 bar（ⅱ）下的CO_2吸收量为2.35 mmol g〜（-1）。 ）低等规吸附热（27.6 kJ mol〜（-1）），与CO_2的表面覆盖率无关。此外，我们证明孔径超过了Brunauer-Emmett-Teller比表面积的影响，在提高CO_2吸附能力方面起着至关重要的作用。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2015年第19期|2958-2966|共9页
  • 作者

    Cristina Schitco; Mahdi Seifollahi Bazarjani; Ralf Riedel; Aleksander Gurlo;

  • 作者单位

    Fachbereich Material-und Geowissenschaften, Technische Universitaet Darmstadt, 64287 Darmstadt, Germany;

    Fachgebiet Keramische Werkstoffe, Fakultaet Ⅲ Prozesswissenschaften, Institut fuer Werkstoffwissenschaften und -technologien, Technische Universitaet Berlin, 10623 Berlin, Germany;

    Fachbereich Material-und Geowissenschaften, Technische Universitaet Darmstadt, 64287 Darmstadt, Germany;

    Fachgebiet Keramische Werkstoffe, Fakultaet Ⅲ Prozesswissenschaften, Institut fuer Werkstoffwissenschaften und -technologien, Technische Universitaet Berlin, 10623 Berlin, Germany;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
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  • 正文语种 eng
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