化工进展 ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (10): 5510-5517.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2021-2535

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氨基功能化介孔超分子聚合物的温和构筑及其CO2吸附性能

邱明月1,2(), 李东娜2(), 刘书磊2, 易群1, 范海明3, 李向远4, 李剑川4, 史利娟1,2,4(), 张鼎1   

  1. 1.武汉工程大学化工与制药学院,湖北 武汉 430205
    2.太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西 太原 030024
    3.中国石油大学(华东)山东省油田化学重点实验室,山东 青岛 266580
    4.天脊煤化工集团股份有限公司,山西 长治 046000
  • 收稿日期:2021-12-13 修回日期:2022-02-24 出版日期:2022-10-20 发布日期:2022-10-21
  • 通讯作者: 史利娟
  • 作者简介:邱明月(1996—),女,硕士研究生,研究方向为绿色化学。E-mail:qmy112616@163.com
    李东娜(1994—),女,硕士研究生,研究方向为绿色化学。E-mail:1746647622@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(U1810125);山西省自然科学基金面上基金(201901D111082);山东省油田化学重点实验室开放基金;中央高校基本科研业务费专项资金(19CX05006A)

Facile construction of amino-functionalized mesoporous supramolecular polymers for CO2 adsorption

QIU Mingyue1,2(), LI Dongna2(), LIU shulei2, YI Qun1, FAN Haiming3, LI Xiangyuan4, LI Jianchuan4, SHI Lijuan1,2,4(), ZHANG Ding1   

  1. 1.School of Chemical Engineering and Pharmacy, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430205, Hubei, China
    2.State Key Laboratory of Clean and Efficient Utilization of Coal-based Energy, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China
    3.Shandong Key Laboratory of Oilfield Chemistry, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, Shandong, China
    4.Shanxi Tianji Coal Chemical Company Limited, Changzhi 046000, Shanxi, China
  • Received:2021-12-13 Revised:2022-02-24 Online:2022-10-20 Published:2022-10-21
  • Contact: SHI Lijuan

摘要:

以3,3'-二硫代双(丙酰肼)和对苯二甲醛为组装基元,通过动态共价键采用界面组装法在常温常压下温和构筑了具有丰富CO2吸附位点的介孔超分子聚合物PDP。利用动态共价键的动态可逆性,通过合成后修饰法将两种具有丰富氨基位点的化合物(聚乙烯亚胺及四乙烯五胺)组装于PDP结构上,构建了两种氨基功能化超分子聚合物材料PDPP和PDPT。相较于PDP,修饰后超分子聚合物CO2吸附性能有了极大提升,PDPT在80℃下CO2吸附量可达27.79cm3/g。动态亚胺组装策略具有制备条件温和、结构功能可控等特性,为开发CO2高吸附性能材料提供了全新思路。

关键词: 界面组装, 合成后修饰, 亚胺交换, 二氧化碳吸附, 聚乙烯亚胺, 四乙烯五胺

Abstract:

A series of mesoporous supramolecular polymers (PDP) with abundant CO2 adsorption sites were constructed through the interfacial assembly of 3,3'-dithiobenzide and p-benzaldehyde at room temperature and ambient pressure. Two kinds of amino-functionalized supramolecular polymers (PDPP and PDPT) were constructed by using imine exchange with polyethylene imine and tetraethylene pentamine. Compared to PDP, the CO2 adsorption ability of the modified supramolecular polymers was greatly improved. The CO2 adsorption capacity of PDPT can reach 27.79cm3/g at 80℃. This dynamic imine assembly strategy provided a mild and controllable approach for the development of materials with high CO2 adsorption performance.

Key words: interfacial assembly, post-synthetic modification, imine exchange, carbon dioxide adsorption, polyethyleneimine, tetraethylene pentamine

中图分类号: 

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