设计合成功能化多孔聚咔唑的CO_2吸附研究
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- 英文论文题名：Rational design and synthesis of a porous,task-specific polycarbazole for efficient CO_2 capture
- 论文作者：金田 ; 朱祥 ; 胡军 ; 刘洪来
- 英文论文作者：Jin Tian ; Zhu Xiang ; Hu Jun ; Liu Honglai ; Department of Chemistry ; East China University of Science and technology ; Department of Chemistry ; The University of Tennessee
- 年：2016
- 作者机构：华东理工大学;田纳西大学;
- 论文关键词：聚咔唑 ; CO_2吸附 ; 多孔聚合物 ; DFT计算
- 会议召开时间：2016-07-01
- 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十二分会： 多孔功能材料
- 语种：中文
- 分类号：O647.3;O633.5
- 学会代码：ZGHY
- 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十二分会 ; 多孔功能材料
- 会议地点：中国辽宁大连
- 主办单位：中国化学会
- 学会名称：中国化学会
- 页数：1
- 文件大小：181k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
设计并合成了一种新型吡啶修饰多孔聚咔唑(Py-PCz)用于高效吸附CO_2。首先通过密度泛函理论(DFT)计算了含咔唑基团的3种类似单体与CO_2的相互作用能。模拟结果表明,与中心含苯环和三嗪环的咔唑单体相比,中心含吡啶环的咔唑单体与CO_2具有最大的相互作用能。基于以上计算结果,将该吡啶修饰的咔唑单体通过一步简单的氧化偶联聚合反应,得到具有高比表面积(1647m~2 g~(-1))、高热稳定性、富含吡啶位的新型多孔聚咔唑吸附剂。该吸附剂显示出优异的CO_2吸附能力,在1 bar和273 K下的CO_2吸附量高达5.57 mmol g~(-1),超过了目前报道的所有聚咔唑类吸附剂的CO_2吸附量。除此以外,该吸附剂具有优异的循环使用性能,经加热再生5个循环后吸附量为原来的98.6%。
We present a rational design and synthesis of a novel porous pyridine-functionalized polycarbazole for efficient CO_2 capture based on the density functional theory calculations.The task-specific polymer,generated through a one-step FeCl_3-catalyzed oxidative coupling reaction,exhibits a superior CO_2 uptake at 1.0 bar and 273 K(5.57 mmol g~(-1)).
We present a rational design and synthesis of a novel porous pyridine-functionalized polycarbazole for efficient CO_2 capture based on the density functional theory calculations.The task-specific polymer,generated through a one-step FeCl_3-catalyzed oxidative coupling reaction,exhibits a superior CO_2 uptake at 1.0 bar and 273 K(5.57 mmol g~(-1)).
引文
[1]McD onald,T.M;Mason,J.A;Kong,X.E.;Bloch et al.Nature,2015,519:303.
[2]Chen,Q.;Luo,M.;Hammersh?j,P.;Zhou et al.J.Am.Chem.Soc.2012,134:6084.
[2]Chen,Q.;Luo,M.;Hammersh?j,P.;Zhou et al.J.Am.Chem.Soc.2012,134:6084.