journal article·2014-12-09

Nanoporous Benzoxazole Networks by Silylated Monomers, Their Exceptional Thermal Stability, and Carbon Dioxide Capture Capacity

Hasmukh A. Patel, Dongah Ko, Cafer T. Yavuz

Chemistry of Materials· Volume 26· Issue 23
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Abstract

The pursuit of synthetic routes for design and preparation of nanoporous polymeric networks with inherent permanent microporosity and functionality through bottom-up methodologies remains a driving force in developing CO 2 -philic materials. We report nanoporous, processable, benzoxazole-linked covalent organic polymers (Box-COPs) that show exceptional thermal stability up to 576 °C. Box-COPs can be formed into films thanks to the silylation that is used to guide polymeric network formation. Surface areas of up to 606 m 2 g –1 and narrow pore sizes of 4.36 Å were observed with a CO 2 uptake capacity of 139.6 mg g –1 at 273 K and 1 bar. Box-COPs were stable in boiling water for a week without deteriorating CO 2 capture capacity.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Covalent Organic Framework Applications · Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Membrane Separation and Gas Transport

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Graduate School of EEWS, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 305-701, Republic of Korea

Funding

National Research Foundation of Korea

References (53)

Show source-provided references
1. Chen I. C. · Science · 2011 · 333 · 102410.1126/science.1206432 ↗
2. D’Alessandro D. M. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2010 · 49 · 605810.1002/anie.201000431 ↗
3. Mora C. · Nature · 2013 · 502 · 18310.1038/nature12540 ↗
4. Monastersky R. · Nature · 2013 · 497 · 1310.1038/497013a ↗
5. Bae T. H. · Energy Environ. Sci. · 2013 · 6 · 12810.1039/C2EE23337A ↗
6. Goeppert A. · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 2016410.1021/ja2100005 ↗
7. Sevilla M. · Energy Environ. Sci. · 2011 · 4 · 176510.1039/c0ee00784f ↗
8. Srinivas G. · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 33510.1039/C3EE42918K ↗
9. Sumida K. · Chem. Rev. · 2012 · 112 · 72410.1021/cr2003272 ↗
10. Zhou H. C. · Chem. Rev. · 2012 · 112 · 67310.1021/cr300014x ↗
11. Aron D. · Sep. Sci. Technol. · 2005 · 40 · 32110.1081/SS-200042244 ↗
12. Du N. Y. · Nat. Mater. · 2011 · 10 · 37210.1038/nmat2989 ↗
13. McKeown N. B. · Macromolecules · 2010 · 43 · 516310.1021/ma1006396 ↗
14. Park H. B. · Science · 2007 · 318 · 25410.1126/science.1146744 ↗
15. Patel H. A. · Chem. Commun. · 2012 · 48 · 998910.1039/c2cc35392j ↗
16. Patel H. A. · Nat. Commun. · 2013 · 4 · 137210.1038/ncomms2372 ↗
17. Wan S. · Chem. Mater. · 2011 · 23 · 409410.1021/cm201140r ↗
18. Gopalakrishnan D. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 835710.1021/ja402668e ↗
19. Totten R. K. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 1172010.1021/ja405495u ↗
20. Ben T. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 945710.1002/anie.200904637 ↗
21. Dawson R. · Prog. Polym. Sci. · 2012 · 37 · 53010.1016/j.progpolymsci.2011.09.002 ↗
22. Thomas A. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2010 · 49 · 832810.1002/anie.201000167 ↗
23. Feng X. · Chem. Soc. Rev. · 2012 · 41 · 601010.1039/c2cs35157a ↗
24. Jing X. F. · J. Mater. Chem. A · 2013 · 1 · 1392610.1039/c3ta13115g ↗
25. Xu Y. H. · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 801210.1039/c3cs60160a ↗
26. Biswal B. P. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 532810.1021/ja4017842 ↗
27. Carta M. · Science · 2013 · 339 · 30310.1126/science.1228032 ↗
28. Chen Q. · J. Am. Chem. Soc. · 2012 · 134 · 608410.1021/ja300438w ↗
29. Colson J. W. · Nat. Chem. · 2013 · 5 · 45310.1038/nchem.1628 ↗
30. El-Kaderi H. M. · Science · 2007 · 316 · 26810.1126/science.1139915 ↗
31. Farha O. K. · Chem. Commun. · 2010 · 46 · 105610.1039/b922554d ↗
32. Jiang J. X. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2007 · 46 · 857410.1002/anie.200701595 ↗
33. Martin C. F. · J. Mater. Chem. · 2011 · 21 · 547510.1039/c0jm03534c ↗
34. Patel H. A. · Adv. Funct. Mater. · 2013 · 23 · 227010.1002/adfm.201202442 ↗
35. Patel H. A. · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 843110.1039/c2jm30761h ↗
36. Rabbani M. G. · Chem. Mater. · 2011 · 23 · 165010.1021/cm200411p ↗
37. Schwab M. G. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 721610.1021/ja902116f ↗
38. Xie L. H. · Chem. Eur. J. · 2013 · 19 · 1159010.1002/chem.201301822 ↗
39. Xie Z. G. · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 205610.1021/ja109166b ↗
40. Yuan D. Q. · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 372310.1002/adma.201101759 ↗
41. Zhang D. S. · RSC Adv. · 2012 · 2 · 40810.1039/C1RA00571E ↗
42. Zhu X. · ACS Macro Lett. · 2013 · 2 · 66010.1021/mz4003485 ↗
43. Zhu Y. L. · Chem. Mater. · 2013 · 25 · 163010.1021/cm400019f ↗
44. So Y. H. · J. Org. Chem. · 1997 · 62 · 355210.1021/jo960441u ↗
45. Fukumaru T. · Macromolecules · 2012 · 45 · 424710.1021/ma3006526 ↗
46. Fukumaru T. · Polym. Chem. · 2012 · 3 · 36910.1039/C1PY00470K ↗
47. Tullos G. L. · Macromolecules · 1999 · 32 · 359810.1021/ma981579c ↗
48. Rabbani M. G. · Chem. Mater. · 2012 · 24 · 151110.1021/cm300407h ↗
49. Arab P. · Chem. Mater. · 2014 · 26 · 138510.1021/cm403161e ↗
50. Lu W. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2012 · 51 · 110.1002/anie.201106864 ↗
51. Byun J. · J. Mater. Chem. A. · 2014 · 2 · 1250710.1039/C4TA00698D ↗
52. İslamoğlu T. · J. Mater. Chem. A. · 2013 · 2 · 10559
53. Patel H. A. · Chem.—Eur. J. · 2013 · 20 · 77210.1002/chem.201303493 ↗