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Molten Salt Template Synthesis of Hierarchical Porous Nitrogen-Containing Activated Carbon Derived from Chitosan for CO2 Capture.
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-09-01 , DOI: 10.1021/acsomega.0c03497 Peiyu Wang 1 , Guoheng Zhang 1 , Wanjun Chen 1 , Qiong Chen 1 , Haiyan Jiao 1 , Liwei Liu 1 , Xiangli Wang 1 , Xiaoyan Deng 1
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-09-01 , DOI: 10.1021/acsomega.0c03497 Peiyu Wang 1 , Guoheng Zhang 1 , Wanjun Chen 1 , Qiong Chen 1 , Haiyan Jiao 1 , Liwei Liu 1 , Xiangli Wang 1 , Xiaoyan Deng 1
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Here, hierarchical porous nitrogen-containing activated carbons (N-ACs) were prepared with LiCl-ZnCl2 molten salt as a template derived from cheap chitosan via simple one-step carbonization. The obtained N-ACs with the highest specific surface area of 2025 m2 g–1 and a high nitrogen content of 5.1 wt % were obtained using low molten salt/chitosan mass ratio (3/1) and moderate calcination temperature (1000 °C). Importantly, using these N-ACs as CO2 solid-state adsorbents, the maximum CO2 capture capacities could be up to 7.9/5.6 mmol g–1 at 0 °C/25 °C under 1 bar pressure, respectively. These CO2 capture capacities of N-ACs were the highest compared to reported biomass-derived carbon materials, and these values were also comparable to most of porous carbon materials. Moreover, as-made N-ACs also showed good selectivity for CO2/N2 separation and excellent recyclability. The unique hierarchical porous structure of N-ACs thus provided the right combination of adsorbent properties and could enable the design of high-performance CO2 solid adsorbents.
中文翻译：
壳聚糖衍生的多级多孔含氮活性炭熔融盐模板的合成研究。
在这里，以LiCl-ZnCl 2熔融盐为模板，通过简单的一步碳化就可以得到廉价的壳聚糖，从而制备出分级的多孔含氮活性炭（N-ACs）。使用低熔盐/壳聚糖质量比（3/1）和适度的煅烧温度（1000°C），可以得到具有最高比表面积2025 m 2 g –1和高氮含量为5.1 wt％的N-AC。）。重要的是，使用这些N-ACs作为CO 2固态吸附剂，在1 bar压力下，0°C / 25°C时，最大CO 2捕集能力分别可达7.9 / 5.6 mmol g –1。这些CO 2与报道的生物质衍生碳材料相比，N-AC的捕获能力最高，这些值也可与大多数多孔碳材料相比。此外，制成的N-AC还显示出对CO 2 / N 2分离的良好选择性和出色的可回收性。因此，N-AC独特的分层多孔结构提供了吸附剂性能的正确组合，并可以设计高性能的CO 2固体吸附剂。
更新日期：2020-09-15
中文翻译：
壳聚糖衍生的多级多孔含氮活性炭熔融盐模板的合成研究。
在这里，以LiCl-ZnCl 2熔融盐为模板，通过简单的一步碳化就可以得到廉价的壳聚糖，从而制备出分级的多孔含氮活性炭（N-ACs）。使用低熔盐/壳聚糖质量比（3/1）和适度的煅烧温度（1000°C），可以得到具有最高比表面积2025 m 2 g –1和高氮含量为5.1 wt％的N-AC。）。重要的是，使用这些N-ACs作为CO 2固态吸附剂，在1 bar压力下，0°C / 25°C时，最大CO 2捕集能力分别可达7.9 / 5.6 mmol g –1。这些CO 2与报道的生物质衍生碳材料相比，N-AC的捕获能力最高，这些值也可与大多数多孔碳材料相比。此外，制成的N-AC还显示出对CO 2 / N 2分离的良好选择性和出色的可回收性。因此，N-AC独特的分层多孔结构提供了吸附剂性能的正确组合，并可以设计高性能的CO 2固体吸附剂。
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