用于二氧化碳吸附的有机多孔材料的制备与性能研究

项目名称： 用于二氧化碳吸附的有机多孔材料的制备与性能研究

项目编号： No.21374024

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 韩宝航

作者单位： 国家纳米科学中心

项目金额： 82万元

中文摘要： 拟设计并合成多种具有线形、平面形以及三维结构的含有杂环单元的有机共轭建筑块，通过高效的碳-碳或碳-杂原子成键反应，将这些有机共轭建筑块连接起来，形成具有纳米孔道结构的无限网络材料。通过调节有机共轭建筑块的核心单元的大小、长度和类型等，可有效地调控所制备材料的孔道结构和比表面积、孔容与孔径分布等孔隙参数，以期达到有机多孔材料的孔道与二氧化碳分子的尺寸匹配。通过杂环基团引入原生性杂原子以及通过后修饰引入羧基、羟基或胺基等极性基团，增强有机多孔材料孔道表面与二氧化碳分子之间的相互作用力。此二途径基于超分子化学的基本概念，可有效提高有机多孔材料对二氧化碳的吸附容量与吸附选择性。经济可持续型制备以及脱附规律、再生条件的探索，为开发实用化的具有高效且选择性吸储性能的二氧化碳吸储材料奠定基础，将对从人类生存环境的改善、天然气的纯化、到海洋潜艇与太空舱封闭空间内人类生存质量的提高，具有非常重要的意义。

中文关键词： 有机多孔材料；有机共轭分子；二氧化碳吸附；杂环分子；吸附选择性

英文摘要： This proposal aims to design and prepare various heterocyclic moiety-containing conjugated organic building blocks with linear, planar and three-dimensional structure, and then cross-link these building blocks through efficient carbon-carbon or carbon-het

英文关键词： porous organic polymers；conjugated organic molecules；carbon dioxide uptake；heterocyclic molecule；sorption selectivity