| 化學(xué)所多孔聚合物材料捕集和催化CO2轉(zhuǎn)化研究獲進(jìn)展 |
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CO2是主要的溫室氣體，同時(shí)也是廉價(jià)、豐富的C1資源，CO2的捕集和化學(xué)轉(zhuǎn)化具有重要意義。多孔聚合物材料因其結(jié)構(gòu)、功能的可設(shè)計(jì)性，在氣體吸附分離、化學(xué)催化等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景，為CO2的捕集和催化轉(zhuǎn)化提供了發(fā)展契機(jī)。
在國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的大力支持下，中科院化學(xué)研究所膠體、界面與化學(xué)熱力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉志敏課題組科研人員在多孔聚合物材料設(shè)計(jì)合成及其捕集和催化CO2轉(zhuǎn)化方面開(kāi)展了系統(tǒng)研究，取得新進(jìn)展。研究人員通過(guò)在聚合物結(jié)構(gòu)中引入親CO2基團(tuán)，發(fā)展了多種含氮(Chem. Commun. 2015, 51, 1271;Chem. Commun. 2015, 51, 11576.)、含氟(Green Chem. 2014, 16, 3724;Chem. Commun. 2014, 50, 13910.)、含膦(ACS Catal. 2016, 6, 1268.)的功能化多孔聚合物催化材料，實(shí)現(xiàn)了CO2的有效捕集和高效轉(zhuǎn)化。
最近，研究人員通過(guò)多取代芳香胺與多酚偶聯(lián)反應(yīng)，在無(wú)模板、溫和條件下，首次在水相體系中合成了聚偶氮酚介孔材料。所得材料的比表面積高達(dá)593 m2 g-1， 其中~80%來(lái)自介孔貢獻(xiàn);材料結(jié)構(gòu)中偶氮鍵和酚羥基的存在使材料具有良好的氫鍵形成能力和螯合金屬能力。該材料可高效吸附CO2，并對(duì)吸附分離CO2和N2顯示良好的分離選擇性。螯合了Zn2+的聚合物材料與四丁基溴化銨共同作用，可在常溫常壓下高效催化CO2與環(huán)氧丙烷的環(huán)加成反應(yīng)(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9685; highlighted in back cover)。
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