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Water adsorption/desorption over metal-organic frameworks with ammonium group for possible application in adsorption heat transformation
저자
An, Hyung Jun ; Sarker, Mithun ; Yoo, Dong Kyu ; Jhung, Sung Hwa
발행기관
학술지명
권호사항
-
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
1064-1071(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Typical metal-organic frameworks (MOFs) such as UiO-66 and MIL-125 were modified to introduce –NH<SUB>2</SUB> and –NH<SUB>3</SUB> <SUP>+</SUP>Cl<SUP>−</SUP> groups in order to improve their performances for water adsorption and for possible applications in adsorption heat transformation (AHT). Not only adsorption isotherms but also dynamic water adsorption/desorption (in 10 cycles) results showed that the functionalization, especially loading of the –NH<SUB>3</SUB> <SUP>+</SUP>Cl<SUP>−</SUP> group, was very effective for such purposes. Both the adsorption capacity (especially, at low vapor pressure) and dynamic water uptake (via cyclic adsorption/desorption of water) increased notably with the modification of the MOFs. The positive effect could be explained by hydrogen bonding and electrostatic interactions, which are not possible with the pristine MOFs. Therefore, it could be suggested that loading moieties with charge and ample hydrogen (such as ammonium group) is a very effective means of modifying MOFs for water adsorption or for application in AHT.</P> <P><B>Highlight</B></P> <P> <UL> <LI> Metal-organic frameworks were modified to load amino and ammonium groups. </LI> <LI> The modified MOFs showed highly enhanced performances for water adsorption. </LI> <LI> Adsorption capacity and dynamic water uptake increased much with the modification. </LI> <LI> The favorable effect could be explained with H-bonding and electrostatic interaction. </LI> <LI> The modified MOFs were very stable in dynamic adsorption/desorption for 10 cycles. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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