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多孔有机聚合物的制备和气体吸附性能研究
多孔有机聚合物结合了“多孔”和“聚合物”的双重特点,在碳捕集、清洁能源储存、催化、光电材料等领域应用广泛。但是大规模制备具有结构可控、性能稳定优异的多孔有机材料依然是一个巨大的挑战。
因此,在本论文中我们围绕多孔有机聚合物简易合成及应用这一主题,制备了古马隆树脂基超交联聚合物、二茂铁基超交联聚合物和聚异氰酸酯多孔聚合物及其碳材料四种多孔材料,并研究了其结构设计和气体吸附性能。主要内容如下:(1)选用价格便宜、来源广泛的古马隆树脂作为构筑单元,氯仿作为溶剂和交联剂,利用便捷、高效的傅-克烷基化反应成功构筑超交联微孔有机聚合物。
刚硬的骨架和高交联度赋予了材料高热稳定性和酸稳定性。通过改变催化剂用量,可以调节材料的多孔结构。
BET比表面积高达966 m2g-1。同时,大量掺杂到多孔框架中的杂原子可增强聚合物的气体吸附性能。
在273 K/1 bar下,其最高CO2吸附达到14.60 wt%。因为高比表面积和微孔体积,在77.3 K/1 bar下,其H2吸附达到1.18 wt%。
因此,古马隆树脂基超交联聚合物具有合成成本低、制备简单、材料比表面积高 ...
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