Nanoconfinement-driven energy-efficient CO capture and release at high pressures on a unique large-pore mesoporous carbon

Szab, L.*; 井上 瑞基*; 関根 由莉奈   ; 元川 竜平   ; 松本 悠佑*; Nge, T. T.*; Ismail, E.*; 一ノ瀬 泉*; 山田 竜彦*

Szab, L.*; Inoue, Mizuki*; Sekine, Yurina; Motokawa, Ryuhei; Matsumoto, Yusuke*; Nge, T. T.*; Ismail, E.*; Ichinose, Izumi*; Yamada, Tatsuhiko*

テクニカルリグニンを使用して、約2030nmの細孔サイズを持つ大細孔メソポーラスカーボンを開発した。ソフトテンプレート過程において、コポリマーテンプレートからユニークな円筒形の超分子凝集体が形成された。この特異なナノ構造は、PluronicテンプレートとPEGグラフト化リグニン誘導体(グリコールリグニン)の両方にポリエチレングリコール(PEG)セグメントが存在するために形成した。結果として得られた大細孔メソポーラスカーボンにおいて、毛管凝縮により270Kで 飽和圧力に近い条件においてCOの吸収が大幅に増加した。

Here, we developed a large-pore mesoporous carbon with pore sizes centered around 20-30 nm using a templated technical lignin. During the soft-templating process, unique cylindrical supramolecular assemblies form from the copolymer template, distinct from other systems reported thus far. This peculiar nanostructuring takes place due to the presence of polyethylene glycol (PEG) segments on both the Pluronic template and the PEG- grafted lignin derivative (glycol lignin). A large increase in CO uptake occurs on the resulting large-pore mesoporous carbon at 270 K close to the saturation pressure, owing to capillary condensation.