离子液体功能化有序介孔聚合物的制备及其在二氧化碳化学固定中的应用

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:oyjing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
二氧化碳(CO2)大量排放造成的温室效应已经成为国际社会公认的全球性难题,同时C02又是一种储量丰富、潜力巨大的绿色可再生c1资源,从环境保护和资源利用的双重角度出发,CO2的捕集、封存和利用技术是当前绿色碳科学研究领域中极具挑战性的课题。有序介孔材料因其丰富的介观结构、较大的比表面积和孔容以及可调的孔径尺寸,在吸附分离、能源储存和电化学等领域得到迅速发展,尤其是涉及到大分子催化方面具有广阔应用前景。近年来,离子液体功能化修饰的有序介孔硅材料能够有效的催化C02和环氧化合物进行环加成反应,原子利用率100%,产物环状碳酸酯在高分子、纺织、印染、电池和药物中间体合成中应用十分广泛,因此以C02为原料合成环状碳酸酯是C02资源化利用中最具潜力的绿色途径之一。相比于有序介孔氧化硅材料,有关离子液体功能化的有序介孔聚合物材料的报道较少,其制备方法和在C02化学固定上还有很大的研究空间。本论文主要围绕着C02催化转化制备环状碳酸酯的催化机理出发,设计新型咪唑离子液体功能化有序介孔酚醛树脂聚合物,兼具介孔材料优良的传质和传热效率、有机骨架的化学稳定性以及离子液体高效的催化性能,同时介孔酚醛树脂表面大量的酚羟基在C02催化反应过程中形成氢键进而活化环氧化合物,促进反应高效进行。具体工作和创新点如下:(1)以FDU类有序介孔酚醛树脂材料为载体,通过对介孔材料表面进行化学修饰,制备出一系列咪唑类离子液体功能化的有序介孔聚合物。通过XRD、TEM和N2吸附脱附等测试手段表明目标催化剂的介孔结构保持完好,FT-IR、EDX能谱、固体核磁共振以及元素分析证明咪唑离子液体成功地负载到FDU介孔材料上。目标催化剂在CO2和环氧化合物催化环加成反应中表现出的良好的催化性能,循环5次以上活性没有明显降低。与传统载体SBA-15和PS对比后发现,FDU载体的介孔有机骨架以及丰富的酚羟基极大地促进反应的进行。此外根据实验验证以及密度泛函(DFT)理论模拟计算来来推测目标催化剂在C02环加成反应中的催化机理。(2)针对FDU负载型离子液体的后修饰处理方法过程中制备步骤多、负载量低而且无法控制含量的缺点,首次提出一种新的绿色合成方法,通过选用商业化的4-咪唑基苯酚(IMP)、苯酚和甲醛为前驱体,以三嵌段共聚物F127为结构导向剂,通过溶剂挥发诱导自组装的方法,成功的制备了一系列咪唑分布均匀且含量可调、高比表面积、大的孔径和孔容的咪唑聚合物。通过SAXS、TEM和N2吸脱附等一系列测试证明了目标材料具有有序的二维六方结构,TG分析、XPS、元素分析、FT-IR以及13C MAS NMR等手段进一步证明模板剂脱除过程中咪唑基团能够完好的保存。通过对目标材料进行简单修饰,考察催化剂咪唑含量、比表面积等物理参数对催化二氧化碳环加成反应的影响。其中IM-MPs-20%-EtBr的催化活性最高,TON值最高达到280,远优于目前报道的负载型咪唑离子液体催化剂的催化活性。另外,我们发现随着咪唑含量继续增大,材料的比表面积逐渐减少,大量的活性位点被包埋在介孔的孔壁内,造成催化剂活性降低。
其他文献
2008年6月21日至7月13日,长春市发生一起格林巴利综合征(GBS)聚集性发病事件,由于国内外鲜见格林巴利综合征的暴发疫情,为了追溯感染来源,查找病因,国家、省、市和区4级疾控中
在"熟人群体-陌生人"的分析框架下,陌生人构成了由作为主流社会的熟人群体所代表的秩序的他者。今天的社会则是一个陌生人社会,在这个社会中,不是"熟人-熟人"关系,也不是"熟
目的:观察中医药对寒凝血痛经的疗效。方法:采用少腹逐瘀冲剂(当归、蒲黄、五灵脂、小茴香、元胡、肉桂等)治疗寒凝血瘀痛经50例,并与少腹逐瘀丸治疗该病50例进行对照。结果:治疗组
20世纪70年代,标准金融理论达到了它的顶峰。在标准金融理论看来,股价充分反应了企业的所有相关信息,股价的任何变动都是由于相关信息的变化,由于相关信息无法预测,股价波动亦不可
源于互联网技术的微课因与学生认知契合度高而成为提高职业技术院校教学质量的重要途径。推进“互联网+”行动和深化产教融合的意见给职业技术院校微课建设带来深层次的变革
<正>在中学时期,历史地理知识对于地理教材与历史教材来说都非常重要,一些学校通过教材的融合开展了历史地理教学。历史地理学作为综合性的学科,两者的学习对于师生双方都较
语篇功能是通过主位结构、信息结构、衔接三种方式来实现的。本文将运用系统功能语言学相关理论分析巴拉克·奥巴马大选成功时的演讲的主位结构,讨论演讲者应如何组织语言才
"脾主运化"与机体消化系统及物质代谢的关系极为密切。痛风的发病多为素体脾胃虚弱,嗜食高粱厚味、醇酒海鲜,重伤脾胃,化生痰湿,加之外感风、寒、湿邪,最终导致湿浊痰瘀流注
地理信息的数字化是建立地理信息系统(GIS)的重要环节,工作量占整个系统开发的三分之二以上。地形图自动识别与矢量化是涉及多个学科、集理论和实践为一体的图像处理与识别技
以形神一体观为理论指导,结合五脏神理论,梳理安神药的现代药理及临床应用,归纳总结安神药在各脏腑系统疾病中的运用。发现安神药不仅可应用于失眠等心神不安疾病,而且可提高