协同的物理吸收-化学吸收机制使得高容量的NO2能够在富含的结合微孔聚合物中被捕获

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 纤维素 (NC) 的小分子稳定剂具有有限的活性位点,阻碍了复杂环境中的自催化反应抑制.
• 结合微孔聚合物 (CMP) 具有高热稳定性和丰富的活性位点,在苛刻的条件下为NC稳定提供了有前途的替代方案.

研究的目的:

• 合成和评估富含N的CMPs作为酸纤维素 (NC) 的新型稳定剂.
• 调查开发的CMP的稳定机制和气体吸附能力.

主要方法:

• 通过布赫瓦尔德-哈特维格 (BH) 合,合成3D聚胺 (PTPA) 网络.
• 描述PTPA-2的多孔结构,特定表面积和热稳定性.
• 在真空稳定性测试 (VST) 和NOx定位测试中评估PTPA-2的性能.
• 使用TG-DSC-FTIR-GC-MS.对NC分解产物的分析.
• 密度函数理论 (DFT) 模拟以阐明吸附机制.

主要成果:

• PTPA-2 具有较高的特定表面积 (700 m2·g-1) 和优异的热稳定性.
• 3%的PTPA-2在VST中减少了58%的NC排气,并使颜色变化的时间翻了一番.
• PTPA-2吸附了NOx气体 (8.05 × 10−2 mmol/g) 并将NC的NOx释放量限制在60%.
• PTPA-2通过在 -N-Ar-NH-位点进行物理吸附和化学固定的协调过程吸收NO2来稳定NC.

结论:

• 富含的CMP,特别是PTPA-2,是有效的纤维素稳定剂,具有高NOx吸附能力和稳定性.
• 这些发现为设计先进稳定剂提供了途径,并激发了用于废气吸附的多孔材料的使用.