分會

第三十六分會： 多孔功能材料

摘要

CO2的轉(zhuǎn)化有助于減緩溫室效應(yīng)，減少消耗資源的使用，因此成為綠色碳科學(xué)和可持續(xù)化學(xué)的熱點話[1]。末端炔烴與CO2的羧化反應(yīng)是一種很有前景的CO2固定和轉(zhuǎn)化途徑。然而，溫和條件下高效多相催化劑的開發(fā)仍然是一個挑戰(zhàn)。迄今為止，無金屬負(fù)載的多相催化劑尚未見到報道。大多數(shù)研究集中在納米銀(AgNPs)與各種固體載體的復(fù)合，或者使用Cu(I)摻雜的復(fù)合材料，例如，CuI負(fù)載的共價有機框架(COFs) [2]。COFs主要是由可逆共價鍵連接的純有機多孔材料，由于其固有的孔隙率、良好的穩(wěn)定性以及易于修飾和功能化等優(yōu)點，COFs可以通過預(yù)合成或后修飾等途徑固載潛在的催化位點，為合理設(shè)計特定反應(yīng)的多相催化劑提供了平臺。本工作研究了基于COFs的納米銀催化劑和無金屬催化劑。利用機械法合成了TpBpy，并通過簡單的負(fù)載和還原，得到了TpBpy-AgNPs。研究發(fā)現(xiàn)TpBpy-AgNPs能夠在相對溫和的條件下(1 atm CO2, 60 ℃)有效催化CO2和末端炔烴轉(zhuǎn)化為丙炔酸。以COF作為對比催化劑時，發(fā)現(xiàn)TpBpy對端炔的羧化反應(yīng)也有良好的催化效果。將TpBpy的結(jié)構(gòu)單元依次拆分，發(fā)現(xiàn)TpBpy的單體TPMCT有優(yōu)異的催化效果。但是TPMCT為均相催化劑，無法循環(huán)利用。苯胺分別與苯甲醛和水楊醛合成了PIMP和DPMA，催化結(jié)果證明，Tp節(jié)點上的羥基和亞氨鍵之間的氫鍵作用以及Bpy上的吡啶氮都對反應(yīng)的進(jìn)行有一定的催化作用。同時對TpBpy-AgNPs和TpBpy進(jìn)行5輪的循環(huán)實驗后催化活性沒有明顯變化。

關(guān)鍵詞

固碳反應(yīng);共價有機框架;銀納米粒子;多相催化;無金屬催化

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