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Solvent‐Free Self‐Assembly to the Synthesis of Nitrogen‐Doped Ordered Mesoporous Polymers for Highly Selective Capture and Conversion of CO2

材料科学 介孔材料 煅烧 聚合物 溶剂 共聚物 化学工程 模板 催化作用 自组装 纳米技术 有机化学 化学 工程类 复合材料
作者
Fujian Liu,Kuan Huang,Qin Wu,Sheng Dai
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:29 (27) 被引量:201
标识
DOI:10.1002/adma.201700445
摘要

A solvent‐free induced self‐assembly technology for the synthesis of nitrogen‐doped ordered mesoporous polymers (N‐OMPs) is developed, which is realized by mixing polymer precursors with block copolymer templates, curing at 140–180 °C, and calcination to remove the templates. This synthetic strategy represents a significant advancement in the preparation of functional porous polymers through a fast and scalable yet environmentally friendly route, since no solvents or catalysts are used. The synthesized N‐OMPs and their derived catalysts are found to exhibit competitive CO 2 capacities (0.67–0.91 mmol g −1 at 25 °C and 0.15 bar), extraordinary CO 2 /N 2 selectivities (98–205 at 25 °C), and excellent activities for catalyzing conversion of CO 2 into cyclic carbonate (conversion >95% at 100 °C and 1.2 MPa for 1.5 h). The solvent‐free technology developed in this work can also be extended to the synthesis of N‐OMP/SiO 2 nanocomposites, mesoporous SiO 2 , crystalline mesoporous TiO 2 , and TiPO, demonstrating its wide applicability in porous material synthesis.
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