亚胺键连接的二茂铁基纳米多孔有机高分子

会议集名/来源
2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题J 高性能高分子
出版年
2015-10
会议地点
中国江苏苏州
作者单位
湖南科技大学化学化工学院
作者
刘清泉;吴敏达;李根;欧宝立;廖博;陈丽娟;周智华
摘要
纳米多孔有机高分子材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性、高孔隙率和低密度等优点,在气体吸附与存贮等领域具有巨大的应用潜力。本文以立体结构的四(4-氨基苯)甲烷为中心单体,以双层夹心结构的二茂铁二甲醛为构筑单元,通过席夫碱反应制备了二茂铁基纳米多孔有机高分子(Ferrocenyl Nanoporous Organic Polymers,FNOPs)。分别用TGA、SEM、SSNMR、氮气吸脱附等手段对FNOPs的热稳定性、表面形貌、化学结构和孔结构进行了分析与表征;研究了FNOPs对H2、CO_2和CH4的吸附能力。制备的FNOPs是尺寸约为1μm的无定形颗粒,且在240℃时会发生明显的分解和失重。FNOPs的比表面积和孔体积分别为856.5 m~2/g、1.30 cm3/g。在1.0MPa/77.3K的条件下,FNOPs对H_2的吸脱附值为1.18 wt%;在1.0MPa/273K的条件下,FNOPs对CO_2和CH_4的吸附值分别为17.40 wt%和2.25 wt%。与同类材料相比,FNOPs具有较突出的CO_2吸附能力。首先,缺电子的Fe元素与富电子的CO_2分子之间的相互作用力提高了FNOPs对CO_2的吸附能力;其次,FNOPs中氮原子提供了相互作用点,也可通过偶极-偶极相互作用来提高FNOPs对CO_2的吸附值。
关键词
多孔高分子;二茂铁;气体吸附
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