多孔聚咔唑用于二氧化碳捕获与催化转化

作     者：王天雄 韩宝航 Tianxiong Wang;Baohang Han

作者机构：国家纳米科学中心中国科学院纳米科学卓越创新中心中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金(21574032,21674026) 中德科学中心中德合作研究项目(GZ1286) 中国科学院国际伙伴计划(121D11KYSB20170031)资助 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2020年第65卷第31期

页      码：3389-3400页

摘      要：二氧化碳作为一种常见的温室气体,其浓度的升高造成了全球性的生态环境问题,有效地捕集和利用二氧化碳,不仅具有环境保护意义,也具有工业和经济意义.有机多孔聚合物(POPs)作为一种新兴的多孔材料,具有高孔隙率、低密度、可设计的结构和组成、易于官能化和高稳定性等特点,在气体存储/分离、生物医药、污染处理、能源、催化等领域具有广阔的应用前景.咔唑类化合物构建的聚咔唑具有微孔结构,富含氮元素,对二氧化碳具有高吸附容量和选择性;功能性基团的引入也有助于进一步提升材料的吸附性能.线型的二氧化碳分子具有高稳定性,其转化需要催化剂的参与以实现高效反应.利用功能性分子直接构建或后修饰策略,均能制备出具有催化活性的聚咔唑,多孔性、吸附性、催化活性的结合使聚合物在二氧化碳化学转化、电催化和光催化还原中表现出优异的性能.与分子催化剂相比,聚咔唑的多孔性不仅能保证催化位点与反应物充分接触,而且可实现底物的富集并对反应有限域作用,提升反应效率和选择性.作为异相催化剂,聚咔唑回收方便,在循环实验中依然能保持高催化活性.本文将重点介绍多孔聚咔唑的制备方法及其在二氧化碳吸附与催化转化等方面的应用,分析材料结构与性能的关系,总结高性能聚合物所需的关键因素.

主 题 词：咔唑 有机多孔聚合物 二氧化碳 吸附 转化 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/TB-2020-0327

馆 藏 号：203987219...