以胍為功能單元的二氧化碳捕集新材料.pdf

1、空氣中二氧化碳含量的日益增加是氣候變暖的主要原因。含氮多孔材料能夠高效高選擇性地吸附二氧化碳，且具有簡(jiǎn)便的脫附過(guò)程和良好的捕集循環(huán)能力。因此，本論文以富氮胍官能團(tuán)為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并合成一系列用于捕集二氧化碳的胍基多孔聚合物材料，目的在于通過(guò)芳香氰胺和芳香胺鹽前體的胍官能團(tuán)自組裝反應(yīng)賦予材料高含氮量和富電子的特性，進(jìn)而探究以不同結(jié)構(gòu)前體構(gòu)成的材料的二氧化碳吸附性能，并且由于胍官能團(tuán)能夠?qū)Χ趸歼M(jìn)行活化，該材料還具備將被捕集的二氧化碳催化

2、轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下：
　　（1）胍基多孔聚合物材料的合成、表征和吸附測(cè)試。對(duì)苯二胺二鹽酸鹽、聯(lián)苯二胺二鹽酸鹽、均苯三胺三鹽酸鹽、三（4-氨基苯基）胺三鹽酸鹽、四（4-氨基苯基）甲烷四鹽酸鹽、1,3,5,7-四（四氨基苯基）金剛烷四鹽酸鹽分別與相應(yīng)的氰胺單體反應(yīng)，得到一系列以胍官能團(tuán)為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的含氮多孔聚合物CPAs。經(jīng)吸附測(cè)試發(fā)現(xiàn)，所得材料的孔道內(nèi)徑分布于2～4 nm范圍，這可能是由于胍官能團(tuán)結(jié)構(gòu)中C-N單鍵的旋轉(zhuǎn)所致；

3、其比表面積最高為118.32m2/g。CPAs在273K、1bar條件下對(duì)二氧化碳的最高質(zhì)量吸附容量可達(dá)7.05wt%，并且在循環(huán)5次后仍保持有5.88wt%，表明其具有良好的循環(huán)使用性能。
　?。?）材料空間構(gòu)型對(duì)二氧化碳吸附容量的影響。在對(duì)比由對(duì)苯二胺二鹽酸鹽與三（4-氰胺基苯基）胺和三（4-氨基苯基）胺三鹽酸鹽與4,4’-苯基雙氰胺合成的CPAs的吸附性能測(cè)試結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，兩者的孔徑分布基本一致，對(duì)二氧化碳的吸附容量也大致相當(dāng)