Encapsulation of a Porous Organic Cage into the Pores of a Metal-Organic Framework for Enhanced CO2 Separation.,Angewandte Chemie International Edition

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Encapsulation of a Porous Organic Cage into the Pores of a Metal-Organic Framework for Enhanced CO2 Separation.
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2020-02-03 , DOI: 10.1002/anie.201916002
Jun Liang _{1,

2} , Alexander Nuhnen ₂ , Simon Millan ₂ , Hergen Breitzke ₃ , Vasily Gvilava ₂ , Gerd Buntkowsky ₃ , Christoph Janiak _{1,

2}

Affiliation

We present a facile approach to encapsulate functional porous organic cages (POCs) into a robust MOF by an incipient-wetness impregnation method. Porous cucurbit[6]uril (CB6) cages with high CO2 affinity were successfully encapsulated into the nanospace of Cr-based MIL-101 while retaining the crystal framework, morphology, and high stability of MIL-101. The encapsulated CB6 amount is controllable. Importantly, as the CB6 molecule with intrinsic micropores is smaller than the inner mesopores of MIL-101, more affinity sites for CO2 are created in the resulting CB6@MIL-101 composites, leading to enhanced CO2 uptake capacity and CO2 /N2 , CO2 /CH4 separation performance at low pressures. This POC@MOF encapsulation strategy provides a facile route to introduce functional POCs into stable MOFs for various potential applications.

中文翻译：

将多孔有机笼封装到金属有机框架的孔中以增强二氧化碳分离。

我们提出了一种简便的方法，通过初湿浸渍法将功能性多孔有机笼（POC）封装到坚固的 MOF 中。具有高CO2亲和力的多孔葫芦[6]脲（CB6）笼被成功封装到Cr基MIL-101的纳米空间中，同时保留了MIL-101的晶体框架、形态和高稳定性。封装的CB6量是可控的。重要的是，由于具有固有微孔的 CB6 分子比 MIL-101 的内部中孔更小，因此在所得 CB6@MIL-101 复合材料中产生了更多的 CO2 亲和位点，从而增强了 CO2 吸收能力和 CO2 /N2 、CO2 /低压下的 CH4 分离性能。这种 POC@MOF 封装策略提供了一种简便的途径，可以将功能性 POC 引入稳定的 MOF 中，以实现各种潜在应用。

更新日期：2020-02-14

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