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dc.contributor.author
Martinez, Alejandra Andrea
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dc.contributor.author
Arneodo Larochette, Pierre Paul
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dc.contributor.author
Gennari, Fabiana Cristina
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dc.contributor.author
Gasnier, Aurelien
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dc.date.available
2024-04-08T13:14:19Z
dc.date.issued
2023-11
dc.identifier.citation
Martinez, Alejandra Andrea; Arneodo Larochette, Pierre Paul; Gennari, Fabiana Cristina; Gasnier, Aurelien; The Structure-Function Relationship of Branched Polyethylenimine Impregnated over Mesoporous Carbon Aerogels: An In-Depth Thermogravimetric Insight; American Chemical Society; Langmuir; 39; 48; 11-2023; 17133-17145
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/232326
dc.description.abstract
We present a comprehensive thermogravimetric analysis (TGA) of polyethylenimine (PEI)-impregnated resorcinol-formaldehyde (RF) aerogels. While numerous studies focus on PEI-impregnated SBA, RF materials have been less examined, despite their interest and specificities. Asmost articles on PEI-impregnated porous materials follow typical experimental methods defined for SBA, particularities of RF-PEI materials could remain unheeded. The design of nonisothermal TGA protocols, completed with nitrogen isotherms, based on the systematic filling of the matrix delivers a fundamental understanding of the relationship between the structure and function. This study demonstrates (i) the competition between the matrix and PEI for CO2-physisorption (φ) and CO2-chemisorption (χ), (ii) the hysteresis ( ) of CO2 capture at low temperature attributed to the kinetic (K) hindrance of CO2 diffusion (D) through PEI film/plugs limiting the chemisorption, and (iii) the thermodynamic (θ) equilibrium limiting the capture at high temperature. At variance with SBA-PEI materials, the first layers of PEI in RF are readily available for CO2 capture given that this matrix does not covalently bind PEI as SBA. A facile method allows the discrimination between physi- and chemisorption, exhibiting how the former decreases with PEI coverage. The CO2 capture hysteresis, while seldom introduced or discussed, underlines that the commonly accepted operating temperature of the “maximum capture” is based on an incomplete experiment. Through isotherm adsorption analysis, we correlate the evolution of this maximum to the morphological distribution of PEI. This contribution highlights the specificities of RF-PEI and the advantages of our TGA protocol in understanding the structure/function relationship of this kind of material by avoiding the typical direct applications of SBA-specific protocols. The method is straightforward, does not need large scale facilities, and is applicable to other materials. Its easiness and rapidness are suited to high-volume studies, befitting for the comprehensive evaluation of interacting factors such as the matrix′s nature, pore size, and PEI weight.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
POLYETHYLENIMINE
dc.subject
MESOPOROUS CARBON AEROGELS
dc.subject
THERMOGRAVIMETRIC
dc.subject.classification
Ingeniería de los Materiales
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dc.subject.classification
Ingeniería de los Materiales
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dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
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dc.title
The Structure-Function Relationship of Branched Polyethylenimine Impregnated over Mesoporous Carbon Aerogels: An In-Depth Thermogravimetric Insight
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-04-08T11:12:33Z
dc.identifier.eissn
1520-5827
dc.journal.volume
39
dc.journal.number
48
dc.journal.pagination
17133-17145
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.journal.ciudad
Washington D.C
dc.description.fil
Fil: Martinez, Alejandra Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
dc.description.fil
Fil: Arneodo Larochette, Pierre Paul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
dc.description.fil
Fil: Gennari, Fabiana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
dc.description.fil
Fil: Gasnier, Aurelien. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina
dc.journal.title
Langmuir
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.3c02043
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.3c02043
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