Podrobno

Ligand-mediated defects unlock fast and regenerable CO₂ capture in NICS-24 metal–organic framework
ID Klemenčič, Klara (Avtor), ID Djinović, Petar (Avtor), ID Okorn, Miha (Avtor), ID Höfferle, Jakob (Avtor), ID Krajnc, Andraž (Avtor), ID Acharya, Durga (Avtor), ID Doherty, Cara M. (Avtor), ID Marinič, Dana (Avtor), ID Likozar, Blaž (Avtor), ID Zabukovec Logar, Nataša (Avtor), ID Mazaj, Matjaž (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,71 MB)
MD5: AAC130FDE7C8E7C0E0C8DA8CCA418DC4
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://pubs.acs.org/jacsat/article/148/25/26005/5171519/Ligand-Mediated-Defects-Unlock-Fast-and Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Indoor CO$_2$ capture is an emerging strategy to improve air quality while reducing the energy cost of ventilation. Practical adsorbents must exhibit high affinity at low partial pressures, fast sorption kinetics, and energy-efficient regeneration. Here, we show that the Zn−oxalate guanazolate framework NICS-24, a promising platform for CO$_2$ capture at 400−1000 ppm, can be transformed into a high-performance indoor sorbent via ligand-mediated defect engineering (LMDE). Postsynthetic treatment with CF$_3$- and SCH$_3$-functionalized azolate linkers (denoted as FMeTz and SMeTz) induces an equilibrium-limited partial Zn-leaching process that generates vacancy-type defects while preserving the long-range crystallinity and Zn−linker connectivity. Comprehensive characterization (PXRD, EDS, ICP, XPS, PALS, FTIR, and multinuclear SSNMR) reveals subtle unit-cell contraction, increased local disorder, and modest expansion of accessible ultramicropore free volume. These defect-related changes markedly enhance CO$_2$ adsorption and transport. At 25 °C and 1000 ppm, the NICS-24-modified materials show more than a 2-fold increase in uptake (0.36 to 0.77 mmol/g), along with rapid kinetics and improved thermal-swing regeneration. The SMeTz-treated material retains high working capacity after regeneration at 70 °C and exhibits stable cycling. In situ DRIFTS and ex situ SSNMR confirm reversible physisorption dominated by interaction with defect-associated O−H/N−H environments, directly linking vacancy-type defect domains to enhanced low-pressure uptake, accelerated transport kinetics, and regenerability. Although water adsorption remains competitive, the frameworks are hydrolytically robust, highlighting LMDE-modified NICS-24 as a promising platform for indoor CO$_2$ capture under dry conditions.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:oxides, metal organic frameworks, defects, adsorption, inorganic carbon compounds
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2026
Št. strani:Str. 26005–26016
Številčenje:Vol. 148, iss. 25
PID:20.500.12556/RUL-189707 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:66
ISSN pri članku:1520-5126
DOI:10.1021/jacs.6c04820 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:283315971 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:13.10.2026
Število ogledov:116
Število prenosov:67
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Journal of the American Chemical Society
Skrajšan naslov:J. Am. Chem. Soc.
Založnik:American Chemical Society
ISSN:1520-5126
COBISS.SI-ID:512805913 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:kemijska tehnologija, ogljikov dioksid, notranje okolje, kakovost zraka, adsorbenti

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0021
Naslov:Nanoporozni materiali

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0418
Naslov:Kemija katalizatorjev za čisti zrak

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0265
Naslov:Fotokatalitska redukcija CO2 z vidno svetlobo v C1-C2 produkte

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N1-0252
Naslov:Katalitska in NMR študija bimetalnih katalizatorjev: sinergija med Lewisovimi kislimi mesti in atomi prehodnih kovin pri reakcijah karbonilacije in hidrocianacije

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J1-50020
Naslov:Preučevanje vloge defektov v adsorpcijskih mehanizmih kovinsko organskih poroznih materialov in priprava steklastih kompozitov

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Janko Jamnik project

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj