Page 57 - 《精细化工》2020年第12期
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第 12 期 罗晓菲,等: 多孔材料在催化 CO 2 与环氧化物环加成反应中的研究进展 ·2419·
活性,不仅是由于氮含量高,而且还取决于氮的种 应,3 次循环催化平均转化率为 90%以上。2015 年,
类和杂 交状 态。 LI 等 [51] 通过 对 2,5-二氰基吡啶 WANG 等 [53] 还通过双乙烯基咪唑盐单体的自由基自
(2,5-DCP)三聚化合成了一系列新的共价三嗪骨架催化 聚合反应合成了一系列介孔聚离子液体(MPILs),发
剂(2,5-DCP-CTF-0、2,5-DCP-CTF-1、2,5-DCP-CTF-2、 现[C 4 MIM]Br 和[C 1 DVIM]Br 单体在 H 2 O 中聚合可
2,5-DCP-CTF-3、2,5-DCP-CTF-4),制备过程如图 7 形成一个刚性的介孔网络,称为 PDMBr。在最佳反
所示,氮的质量分数分别为 16.47%、11.91%、11.78%、 应条件下,PDMBr 催化 CO 2 与环氧化物反应表现
12.22%、9.41%,在 CO 2 环加成反应中均表现出优 出较高的转化率(99.0%)。PDMBr 催化效率高的
异的催化性能。其中,2,5-DCP-CTF-0 催化性能最 原因在于丰富的卤素阴离子和介孔结构有利于促进
佳,这主要归因于 2,5-DCP-CTF-0 具有较高的氮含 传质。
量,而氮原子是活性部位的组成部分,有利于吸附
CO 2 分子。
图 8 溶剂热条件下 P(DVB-yEVIBr)的合成方法 [52]
Fig. 8 Synthetic method of P(DVB-yEVIBr) under
solvothermal conditions [52]
2.4 无定形 POPs
金属卟啉含有强烈的路易斯酸性中心可与亲核
溴化物阴离子产生协同作用激活环氧化物并促进
[54-57] [56]
图 7 2,5-DCP-CTF 的理想建筑单元(a);2,5-DCP-CTF CO 2 环加成反应 。2013 年,XIE 等 在回流条
的结构示意图(b) [51] 件下,由 Salen-Co/Al 配合物和 1,3,5-三乙炔基苯构
Fig. 7 Illustration of the idealized building units of 建了两种高度多孔的无定形共轭微孔聚合物 Co-CMP
2,5-DCP-CTF (a), schematic representation of the 和 Al-CMP,其制备过程如图 9 所示。这两种聚合
structure of 2,5-DCP-CTF (b) [51]
物均能在室温和常压下捕获和转化 CO 2 并表现出高
2.3 纳米多孔离子有机网络(NIONs) 催化活性,Co-CMP 催化活性高于均相 Salen-Co 类
KUZMICZ 等 [52] 通过二乙烯基苯(DVB)与离 似物。可能是由于其易于获得的路易斯酸性位点与亲
子液体单体 1-乙基-3-乙烯基咪唑 溴化物(EVIBr) 核溴化物阴离子产生协同作用。2016 年,ALKORDI
共聚制备了具有高比表面积的中孔 P(DVB-yEVIBr), 等 [57] 采用了 XIE 等 [56] 的方法制备了基于 Salen-Co/Cr
制备过程如 图 8 所示。在最佳反 应条件下, 的非常相似的无定形有机聚合物 CMP,CMP 催化
P(DVB-yEVIBr)易促进环氧丙烷与 CO 2 环加成反 CO 2 与环氧化物环加成反应也显示出高活性。