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富羧酸基团的共轭微孔聚合物:结构单元对孔隙和气体吸附性能的影响(英文)
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O647[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]吉林师范大学,环境友好材料制备和应用教育部重点实验室,长春130103, [2]吉林师范大学,功能材料物理与化学教育部重点实验室,吉林四平136000
  • 相关基金:国家自然科学基金(21501065),吉林省科技发展计划(20160101319Jc),吉林省教育厅科学技术研究项目(2015229),四平市科技发展计划项目(2015057)资助项目
中文摘要:

共轭微孔聚合物(CMPs)骨架中的孔和极性基团对聚合物的气体吸附性能起着重要作用。阐明聚合物中极性基团的效果对该领域的进一步发展是必不可少的。为了解决这个根本问题,我们使用最简单的芳香系统-苯作为建筑单体,构筑了两个新颖的富羧酸基团的CMPs(CMP-COOH@1,CMP-COOH@2),并探讨了CMPs中游离羧酸基团的量对其孔隙、吸附焓、气体吸附和选择性的深远影响。CMP-COOH@1和CMP-COOH@2显示的BET比表面积分别为835和765 m^2·g^(-1)。这两种聚合物在二氧化碳存储方面显示了高潜力。在273 K和1.05×10^5 Pa条件下,CMP-COOH@1和CMP-COOH@2的CO_2吸附值分别为2.17和2.63 mmol·g^(-1)。我们的研究结果表明,在相同的条件下增加聚合物中羧基基团的含量可以提高材料对气体的吸附容量和选择性。

英文摘要:

Polar groups in the skeletons of conjugated microporous polymers (CMPs) play an important role in determining their porosity and gas sorption performance. Understanding the effect of the polar group on the properties of CMPs is essential for further advances in this field. To address this fundamental issue, we used benzene, the simplest aromatic system, as a monomer for the construction of two novel CMPs with multi-carboxylic acid groups in their skeletons (CMP-COOH@I and CMP-COOH@2). We then explored the profound effect the amount of free carboxylic acid in each polymer had on their porosity, isosteric heat, gas adsorption, and gas selectivity, CMP-COOH@I and CMP-COOH@2 showed Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface areas of 835 and 765 m2.g^-1, respectively, displaying high potential for carbon dioxide storage applications. CMP-COOH@1 and CMP-COOH@2 exhibited CO2 capture capabilities of 2.17 and 2.63 mmol.g^-1 (at 273 K and 1.05·105 Pa), respectively, which were higher than those of their counterpart polymers, CMP-1 and CMP-2, which showed CO2 capture capabilities of 1.66 and 2.28 mmol.g^-1, respectively. Our results revealed that increasing the number of carboxylic acid groups in polymers could improve their adsorption capacity and selectivity.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781