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    我校分子工程與應用化學研究所團隊在國際權威期刊上發表多孔有機聚合物的綠色合成及應用最新研究成果

    發布時間:2023-05-11   文章來源:工程研究院   瀏覽:

    近日,我校分子工程與應用化學研究所團隊在國際權威期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發表了多孔有機聚合物的綠色合成及應用最新研究成果?!禔ngewandte Chemie International Edition》是全球化學領域最具影響力的學術期刊之一,為中科院一區Top期刊,2022年影響因子為16.823。分子工程與應用化學研究所碩士研究生羅丹、石天慧為論文的共同第一作者,許超博士為通訊作者,張千峰教授參與指導。

    多孔有機聚合物具有較高的比表面積和優異的穩定性,在吸附、分離、催化和能源存儲等應用領域得到廣泛關注。然而,合成多孔有機聚合物通常需要價格昂貴的有機單體、高成本和有毒的有機溶劑以及較高的反應溫度,這些因素在很大程度上限制了多孔有機聚合物的大規模制備,從而阻礙了其應用開發。

    (多孔有機聚合物的綠色和廉價合成)


    (多孔有機聚合物的合成、表征及DFT理論計算)


    (多孔有機聚合物在CO2捕獲和異相催化方面的應用)

    本研究采用廉價的間位苯二胺和對苯二甲醛為有機單體,以乙醇-水作為綠色溶劑,通過傳統的席夫堿聚合反應,合成了高比表面積的多孔有機聚合物,其比表面積高達1210 m2/g。經研究其13C固體核磁共振光譜表明,該聚合物中同時含有亞胺和縮醛胺連接基團,形成支鏈交聯結構,進而形成孔道。合成方法具有較好的普適性,選擇不同的二胺和二醛為反應單體,成功合成了一系列具有類似結構和高比表面積的多孔有機聚合物。通過對比實驗和DFT理論計算發現,選擇間位苯二胺對于該類反應形成含縮醛胺基團的支鏈交聯及多孔結構至關重要,在常溫條件下成功合成了百克級的樣品,其工業化合成成本將低至10美元每千克。

    由于其較高的比表面積和豐富的微孔結構,該類材料具有較高的CO2吸附量和CO2/N2吸附選擇性,可用于CO2的吸附和分離,還可用作鈀催化劑的載體,并作為異相催化劑用于一系列Suzuki碳-碳偶聯反應,具有優異的催化活性和循環催化性能,為多孔有機材料的大規模合成及其應用開發提供新的研究思路。

    論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202305225

    (撰稿:張千峰 審核:王璐 徐新衛 張苒 杜飛)

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