三峡大学化学与生命科学学院天然产物研究与利用湖北省重点实验室2010级有机化学专业硕士研究生谢勇同学的研究论文“Capture and conversion of CO2 at ambient conditions by a conjugated microporous polymer”近日在国际著名杂志Nature Communications (2012年影响因子10.015)上发表。
CO2 减排是当今人类社会急需解决的问题和当前科学研究的热点之一。其减排主要有两种手段:一是捕获与封存,将CO2通过化学或物理吸附的方法捕获封存;二是CO2的催化转化,将其用来合成有价值的化学品。这两种方案都要消耗大量的能源,因此结果不能完全令人满意。谢勇同学在“楚天学者”邓伟侨教授的指导下,将催化中心(Salen-金属)镶嵌入共轭微孔高分子骨架,合成了新型共轭微孔聚合物材料,其BET表面积达到 700-1000m2/g,在常温常压条件下,1 g聚合物可吸附70-80 mg的CO2,媲美于金属框架化合物(MOF);在常温常压下即催化CO2与环氧丙烷反应,48 小时后可达 81% 的产率和 100% 的选择性。同时,其循环使用寿命长,催化性能远远高于现在工业上采用的催化剂,是目前唯一能在常温常压下催化该反应的异相催化剂。理论计算得到的催化机理表明,该反应在这种材料作用下最高活化能仅为 9 kcal/mol,避免了捕获与转化CO2过程中因为额外能量而产生的二次CO2排放。这种 CMP 材料既能捕获CO2,又能催化转化CO2,为CO2的减排提供了新思路,具有良好的应用前景。杨进