Op trifenylfosfine gebaseerd functioneel poreus polymeer als een efficiënte heterogene katalysator voor de synthese van cyclische carbonaten uit CO2
Abstract
Een nieuw op trifenylfosfine gebaseerd poreus polymeer (TPDB) met een hoog Brunauer-Emmett-Teller (BET)-oppervlak werd gesynthetiseerd door Friedel-Crafts-alkylering van trifenylfosfine en α-dibroom-p -xyleen. Vervolgens werden de functionele hydroxylgroepen met succes geënt op het polymeerraamwerk door post-modificatie van TPDB met 3-broom-1-propanol (BP) en triethanolamine (TEA). Het resulterende monster TPDB-BP-TEA werd gekarakteriseerd door verschillende technieken zoals FT-IR, TG, SEM, EDS-mapping, ICP-MS en N2 adsorptie-desorptie. Dit nieuwe polymeer werd getest als de katalysator in de oplosmiddelvrije cycloadditiereactie van CO2 met epoxiden, die uitstekende prestaties vertoonden, met een hoge opbrengst, selectiviteit en stabiele recycleerbaarheid voor verschillende katalytische cycli. De resultaten van het vergelijkende experiment tonen aan dat de bromide-ionen en hydroxylgroepen, evenals het grote oppervlak, sleutelfactoren zijn bij het verbeteren van de katalytische activiteit van deze nieuwe katalysator.
Achtergrond
Ionische vloeistoffen (IL's) hebben veel aandacht gekregen als alternatieve reactiemedia/katalysatoren vanwege hun specifieke eigenschappen, zoals verwaarloosbare vluchtigheid, uitstekende thermische stabiliteit, opmerkelijke oplosbaarheid en de verscheidenheid aan structuren [1,2,3]. In het bijzonder zouden IL's kunnen worden ontworpen en aangepast met verschillende functionele groepen in hun kationen of anionen om de functionaliteiten te verkrijgen die vereist zijn voor doelreacties [4, 5]. Er zijn veel IL-gekatalyseerde organische reacties gerapporteerd, waaronder cycloadditiereacties een hot topic [6, 7]. Aangezien koolstofdioxide (CO2 ) is een potentieel overvloedige, goedkope, niet-toxische, niet-ontvlambare en hernieuwbare koolstofbron in organische synthese, er is veel moeite gedaan om effectieve processen voor CO2 te ontwikkelen chemische fixatie. Onlangs heeft de cycloadditie van CO2 met epoxiden voor de synthese van waardevolle cyclische carbonaten zal naar verwachting een van de meest veelbelovende strategieën zijn voor effectieve fixatie van CO2 [8,9,10,11]. De producten cyclische carbonaten hebben uitgebreide toepassingen gevonden als aprotische oplosmiddelen, voorlopers, brandstofadditieven en groene reagentia. Hoewel IL's hebben aangetoond uitstekende katalysatoren te zijn voor de cycloadditie van CO2 onder metaalvrije/oplosmiddelvrije omstandigheden hadden deze homogene katalysatoren onvermijdelijk te lijden van enkele problemen bij het terugwinnen van katalysatoren en productzuivering.
De poreuze materialen met een groot oppervlak openen nieuwe mogelijkheden voor het ontwerp en de synthese van nieuwe heterogene katalysatoren [12,13,14]. Gedurende de laatste decennia zijn, naast traditionele poreuze zeolieten en actieve kool, een aantal bruikbare poreuze materialen zoals metaal-organische raamwerken (MOF's) [15, 16], covalente organische raamwerken (COF's) [17, 18] en poreuze organische polymeren [19, 20] werden ontwikkeld en toegepast als katalysatordragers voor heterogene katalyse. Van deze poreuze materialen hebben IL-bevattende poreuze organische polymeren bijzondere aandacht getrokken vanwege hun lage skeletdichtheid, hoge chemische stabiliteit en het vermogen om een breed scala aan bruikbare functionele groepen in het poreuze raamwerk te introduceren [21,22,23]. Hij et al. hebben een reeks nieuwe heterogene katalysatoren ontwikkeld door op imidazolium gebaseerde IL's te immobiliseren op een mesoporeus polymeer van het FDU-type, die een goede katalytische activiteit vertonen in de CO2 cycloadditiereactie [24]. De meerstaps IL-modificatiemethode zal echter onvermijdelijk lijden onder de lage IL-laadhoeveelheid en de inhomogene verdeling van IL's. Naast de post-modificatiestrategie is directe synthese van IL-bevattend polymeer door radicale polymerisatie een alternatieve benadering. Wang en collega's rapporteerden bijvoorbeeld een zelfpolymerisatiemethode zonder sjabloon voor het synthetiseren van een mesoporeuze hiërarchische poly (ionische vloeistof) [25]. De verkregen poly (ionische vloeistoffen) vertonen een hoge activiteit, gemakkelijke recycling en hergebruik in de cycloadditie van CO2 . Hoewel verschillende ionische polymeren met overvloedige functionele soorten kunnen worden verkregen, kunnen het hoge BET-oppervlak en de hoge IL-beladingshoeveelheid nog steeds niet tegelijkertijd worden verkregen, waardoor deze copolymerisatietechniek gênant is. Daarom is de opname van IL-groepen in een poreus organisch polymeerraamwerk met een hoog stabiel gehalte en een groot oppervlak nog steeds een grote uitdaging.
In dit artikel rapporteerden we de synthese van op trifenylfosfine gebaseerd ionisch poreus polymeer met een groot oppervlak, een groot poriënvolume en overvloedige bromide-ionen en hydroxylgroepen voor de cycloadditie van CO2 met epoxiden. Ten eerste, trifenylfosfine (PPh3 ) en α-dibroom-p -xyleen (DB) werden omgezet om poreus polymeer (TPDB) te vormen door Friedel-Crafts-alkylering met watervrij FeCl3 als promotor. Vervolgens kan de TPDB gemakkelijk worden gefunctionaliseerd door respectievelijk 3-broom-1-propanol (BP) en triethanolamine (TEA), om functioneel poreus polymeer (TPDB-BP-TEA) te verkrijgen. TPDB-BP-TEA werd gekenmerkt door het gebruik van FTIR, TG, SEM, EDS-mapping, ICP-MS en N2 adsorptie-desorptie. Systematische katalytische tests tonen aan dat het poreuze polymeer een uitstekende katalysator is voor cycloadditie van CO2 tot epoxiden, met de voordelen van hoge activiteit en selectiviteit, gemakkelijke terugwinning en regelmatig hergebruik.
Experimenteel
Materialen en methoden
Alle chemicaliën waren van chemische kwaliteit en werden gebruikt zoals gekocht. Thermogravimetrie (TG)-analyse werd uitgevoerd met een STA409-instrument bij een verwarmingssnelheid van 10 K/min in stikstof. Fourier-transform infrarood (FT-IR) spectra zijn opgenomen op een Agilent Cary 660 FT-IR-spectrometer in de 4000-400 cm −1 regio met de geteste samples in KBr-schijven geperst. Scanning-elektronenmicroscopie (SEM) -beelden werden opgenomen op een SUPERSCAN SSX-550 elektronenmicroscoop (Shimadz, Japan) die werkte bij 20 kV. De verdeling van fosfor (P), zuurstof (O) en stikstof (N) werd gekarakteriseerd door Hitachi S-4800 veldemissie scanning elektronenmicroscoop vergezeld van energiedispersieve röntgenspectrometrie. Het BELSORP-MINI-instrument werd gebruikt om de stikstofsorptie-isothermen te meten bij een temperatuur van vloeibare stikstof (77 K). De specifieke oppervlakten werden geëvalueerd met behulp van de Brunauer-Emmett-Teller (BET) -methode en de porieverdeling werd berekend met de BJH-methode uit adsorptietakken van isothermen. Het P-elementgehalte werd bepaald door ICP-MS met behulp van Agilent 7700-spectrometer. CHN-elementanalyse werd uitgevoerd op een Vario EL-kubus van de elementanalyser.
Katalysatorvoorbereiding
Synthese van TPDB
TPDB werd opgesteld volgens de eerdere literatuur [26]. PPh3 (4 mmol, 1,05 g) en α-dibroom-p -xyleen (DB, 4 mmol, 1,06 g) werd opgelost in 20 ml 1,2-dichloorethaan (DCE). Dan, watervrij FeCl3 (16 mmol, 2,59 g) werd toegevoegd aan de bovenstaande oplossing om de alkylering tussen PPh3 te katalyseren en DB. Het reactiemengsel werd eerst 5 uur bij 45°C geroerd en vervolgens nog 48 uur bij 80°C omgezet. Na voltooiing werd de resulterende bruine gel uitgefilterd en Soxhlet geëxtraheerd met DCE en methanol gedurende respectievelijk 24 uur. Het verknoopte polymeer TPDB werd verkregen na drogen bij 60 °C onder vacuüm.
Synthese van TPDB-BP
Het verkregen polymeer TPDB (1 g) werd gedispergeerd in 15 ml acetonitril en 3-broom-1-propanol (BP, 0,8 g) werd aan de oplossing toegevoegd. Het reactiemengsel werd 24 uur bij 80°C omgezet. Het vaste product TPDB-BP werd gefiltreerd, driemaal gewassen met acetonitril en onder vacuüm bij 60 °C gedroogd.
Synthese van TPDB-BP-TEA
TPDB-BP (1 g) werd gedispergeerd in 15 ml aceton en vervolgens werd er triethanolamine (TEA, 0,8 g) aan toegevoegd. Het reactiemengsel werd 24 uur bij 60°C omgezet. Na voltooiing werd het vaste product TPDB-BP-TEA gefiltreerd en driemaal gewassen met aceton, gevolgd door 12 uur drogen in vacuüm bij 60°C. Het ICP-MS-analyseresultaat onthulde 3,7 gew.% van het P-element in TPDB. CHN elementaire analyseresultaten gevonden (wt%) C 64,91%, H 5,54% en N 1,65%.
Katalytische test
De cycloadditiereactie werd uitgevoerd in een roestvrijstalen autoclaafreactor (25 ml) met een magnetische roerder. In een typische run werden propyleenoxide (PO, 20 mmol) en katalysator TPDB-BP-TEA (0,1 g) in de autoclaafreactor geplaatst. CO2 werd vervolgens geladen tot 1 MPa en de reactietemperatuur werd ingesteld op 120°C. Het reactiemengsel liet men 6 uur reageren, waarna de reactor werd afgekoeld tot omgevingstemperatuur en er ethylalcohol aan werd toegevoegd om het reactiemengsel te verdunnen. De vaste katalysator werd afgefiltreerd en het filtraat werd geanalyseerd met gaschromatografie (GC) met bifenyl als interne standaard om de opbrengst te berekenen. GC was uitgerust met een FID en een DB-was capillaire kolom (SE-54 30 m × 0,32 mm × 0,25 μm). De GC-spectra worden weergegeven in Aanvullend bestand 1:Figuren S1-S5.
Resultaten en discussie
Synthese en karakterisering van katalysatoren
Volgens de syntheseprocedure geïllustreerd in Schema 1 werd een poreus organisch polymeer TPDB bereid door Friedel-Crafts-alkylering van PPh3 door DB als crosslinker en FeCl3 . te gebruiken als promotor. TPDB werd vervolgens gefunctionaliseerd met BP, wat het gefunctionaliseerde polymeer TPDB-BP opleverde. Verdere modificatie van TPDB-BP met TEA gaf de resulterende TPDB-BP-TEA, die grondig werd gekarakteriseerd door TG, FT-IR, SEM, EDX en N2 adsorptie/desorptie analyse. TPDB bleek stabiel te zijn tot ca. 300 ° C zoals blijkt uit TG (Fig. 1, curve a). Na de modificatie met BP en TEA nam de thermostabiliteit van de verkregen monsters TPDB-BP en TPDB-BP-TEA iets af tot 250 °C (Fig. 1, curven b en c). Het ICP-MS-analyseresultaat onthulde 3,7 gew.% P-element in TPDB-BP-TEA, en CHN-elementanalyse toont C 64,91 gew.%, H 5,54 gew.% en N 1,65 gew.% voor TPDB-BP-TEA.
Synthese van poreus organisch polymeer TPDB-BP-TEA. Ten eerste, trifenylfosfine (PPh3 ) en α-dibroom-p -xyleen (DB) werden omgezet om poreus polymeer (TPDB) te vormen door Friedel-Crafts-alkylering met watervrij FeCl3 als promotor. Vervolgens kan de TPDB gemakkelijk worden gefunctionaliseerd door 3-broom-1-propanol (BP) en triethanolamine (TEA), om functioneel poreus polymeer (TPDB-BP-TEA) te verkrijgen
TG-curven van (a) TPDB, ( b) TPDB-BP, en ( c) TPDB-BP-THEE. TPDB bleek stabiel te zijn tot 300 °C, zoals blijkt uit TG (curve a). Na de modificatie met BP en TEA nam de thermostabiliteit van de verkregen monsters TPDB-BP en TPDB-BP-TEA iets af tot 250 °C
Figuur 2 toont de FT-IR-spectra van TPDB-polymeer en na de stapsgewijze wijziging ervan. De verschillende banden die overeenkomen met de P–C=C (1674 cm −1 ) in PPh3 en aromatische ring-uitrekkende trillingen (1603-1438 cm −1 ), evenals de uitrekkende trillingen van C−H in aromatische ring (916, 880, 745, 720 en 690 cm −1 ) aanwezig zijn in het FT-IR-spectrum van TPDB, wat wijst op de aanwezigheid van beide PPh3 en DB-groepen. Na de wijziging van BP zijn de waargenomen banden vergelijkbaar. TPDB-PA vertoont echter een brede absorptieband van matige intensiteit bij 3378 cm −1 , wat overeenkomt met de rektrilling van de -OH. Nadat TPDB-BP verder was aangepast door TEA, werd de intensiteit van –OH-trillingen bij 3351 cm −1 voor TPDB-BP-TEA significant verhoogd, wat waarschijnlijk te wijten is aan het effect van de overvloedige organische groepen (−N(CH2CH2OH)3 ). Trouwens, de nieuwe bands verschenen op 1062 en 1030 cm −1 worden respectievelijk toegewezen aan de strektrillingen van C-N en C-O in TEA. De brede XPS-spectra in figuur 3 duiden op de aanwezigheid van P-, C-, N-, Br- en O-elementen op TPDB-BP-TEA. Deze waarnemingen suggereren dat de BP- en TEA-groepen met succes zijn geënt op het raamwerk van TPDB.
FT-IR-spectra van (a) TPDB, (b) TPDB-BP en (c) TPDB-BP-TEA. De verschillende banden die overeenkomen met de P–C=C (1674 cm −1 ) in PPh3 en aromatische ring-uitrekkende trillingen (1603-1438 cm −1 ), evenals de uitrekkende trillingen van C−H in aromatische ring (916, 880, 745, 720 en 690 cm −1 ) geeft de aanwezigheid aan van zowel PPh3 en DB-groepen in TPDB. TPDB-PA vertoont een brede absorptieband van matige intensiteit bij 3378 cm −1 , wat overeenkomt met de rektrilling van de -OH. Na verder aangepast door TEA, de intensiteit van –OH-trilling bij 3351 cm −1 voor TPDB-BP-TEA aanzienlijk verhoogd. Trouwens, de nieuwe bands verschenen op 1062 en 1030 cm −1 worden toegewezen aan respectievelijk de strektrillingen van C–N en C–O in TEA
een Breed XPS-spectrum, b Br-spectrum, c N spectrum, en d P-spectrum van TPDB-BP-TEA. De brede XPS-spectra in Fig. 3 duiden op de aanwezigheid van P-, C-, N-, Br- en O-elementen op TPDB-BP-TEA
De monsters werden verder gekenmerkt door SEM- en EDS-mapping (Fig. 4). TPDB toont een amorfe morfologie (figuur 4a). Toen de BP aan het TPDB-raamwerk was vastgemaakt, presenteert TPDB-BP ook de amorfe morfologie met holle structuur op nanoschaal (figuur 4b). Na de verdere modificatie met TEA vertoont TPDB-BP-TEA geen belangrijke veranderingen in de structuur, maar het oppervlak werd ruw met enkele geagglomereerde blokken (figuur 4c). EDS-toewijzingsafbeelding valideert de homogene verdeling van P- en Br-elementen in het polymeerraamwerk van TPDB (figuur 4d, e). De hoeveelheid Br nam duidelijk toe (figuur 4f), en een nieuw element O werd waargenomen (figuur 4g) na de modificatie van TPDB met BP. Na de verdere modificatie van TPDB-BP met TEA, werd een nieuw element N waargenomen (Fig. 4i), en de hoeveelheid O-element nam significant toe in het beeld van TPDB-BP-TEA (Fig. 4h). Deze beelden bevestigen de succesvolle immobilisatie van BP en TEA op het TPDB-raamwerk, wat in overeenstemming was met de FT-IR-analyse.
SEM- en EDS-afbeeldingen van a , d , en e TPDB, b , v , en g TPDB-BP en c , u , en ik TPDB-BP-THEE. TPDB, TPDB-BO en TPDB-BP-TEA vertonen allemaal een amorfe morfologie (a ). Na de wijziging met BP en TEA vertoont TPDB-BP-TEA geen belangrijke veranderingen in de structuur, maar het oppervlak werd ruw met enkele geagglomereerde blokken (c ). EDS-mapping-afbeelding valideert de homogene verdeling van P- en Br-elementen in het polymeerraamwerk van TPDB (d , e ). De hoeveelheid Br nam duidelijk toe (f ), en er werd een nieuw element O waargenomen (g ) na de wijziging van TPDB met BP. Na de verdere modificatie van TPDB-BP met TEA werd een nieuw element N waargenomen (i ), en de hoeveelheid O-element nam significant toe in het beeld van TPDB-BP-TEA (h ). Deze beelden bevestigen de succesvolle immobilisatie van BP en TEA op het TPDB-raamwerk
BET-oppervlakken en poriegrootteverdelingen van de polymeren TPDB en TPDB-BP-TEA werden gemeten door N2 te analyseren adsorptie- en desorptie-isothermen bij 77 K. Zoals weergegeven in figuur 5, laten TPDB en TPDB-BP-TEA een aanvankelijke hoge opname zien, gevolgd door een geleidelijke toename van stikstofadsorptie en de steile stijging van de hoge P/P 0 regio geeft aan dat het materiaal bestaat uit microporiën en mesoporiën. TPDB heeft een hoog BET-oppervlak van 493,15 m 2 /g, porievolume van 0,54 cm 3 /g en een gemiddelde poriegrootte van 4,38 nm. Na de tweestapsmodificatie namen het BET-oppervlak en het porievolume af tot 227,12 m 2 /g en 0,41 cm 3 /g, respectievelijk. De afname van het oppervlak en de poriegrootte was waarschijnlijk te wijten aan het feit dat het modificatieproces heeft geleid tot een licht verlies van de porie-efficiëntie, terwijl de integrale poriestructuur van de katalysator onveranderd blijft.
Stikstofadsorptie-desorptie-isothermen van (a) TPDB en (b) TPDB-BP-TEA. BET-oppervlakken en poriegrootteverdelingen van de polymeren TPDB en TPDB-BP-TEA werden gemeten door N2 te analyseren adsorptie- en desorptie-isothermen bij 77 K. De steile stijging van de hoge P/P0 regio geeft aan dat het materiaal bestaat uit microporiën en mesoporiën. TPDB heeft een hoog BET-oppervlak van 493,15 m 2 /g, porievolume van 0,54 cm 3 /g en een gemiddelde poriegrootte van 4,38 nm. Na de tweestapsmodificatie namen het BET-oppervlak en het porievolume af tot 227,12 m 2 /g en 0,41 cm 3 /g, respectievelijk
Katalytische prestaties van katalysatoren
De katalytische prestatie van alle monsters werd eerst geëvalueerd door de cycloadditie van CO2 . uit te voeren en PO onder milde omstandigheden zonder de hulp van een metaal, oplosmiddel en externe homogene co-katalysator, en de resultaten worden getoond in Tabel 1. Aanvankelijk werd geen cyclisch carbonaatproduct gedetecteerd zonder gebruik van een katalysator (invoer 1). Wanneer TPDB als katalysator werd gebruikt, werd een opbrengst van 44% aan cyclisch carbonaat met een lage selectiviteit van 59% waargenomen en werd 1,2-propaandiol gevormd als het belangrijkste bijproduct (item 2). TPDB-BP vertoonde een licht verhoogde opbrengst van 51% met een selectiviteit van 93% (invoer 3). Interessant genoeg bood TPDB-BP-TEA na de verdere modificatie met TEA een zeer hoge opbrengst van 97% met 100% selectiviteit (invoer 4). Het is in de literatuur algemeen bekend dat Branionen fungeren als de belangrijkste actieve centra voor de cycloadditiereacties [27,28,29,30]. Bovendien zou de aanwezigheid van –OH-groepen op vaste materialen de ringopening van epoxiden door waterstofbinding efficiënt kunnen bevorderen [31,32,33]. Daarom zijn de uitstekende prestaties van TPDB-BP-TEA redelijk gerelateerd aan de overvloedige Branionen en -OH-groepen, zoals gesuggereerd door EDS-mapping in Fig. 4f. Bovendien kan het hoge oppervlak en de poreuze structuur van de katalysator in principe de grensvlakmassa en energieoverdracht versnellen.
De invloed van de reactieparameters, zoals initiële CO2 druk, reactietijd en temperatuur werden onderzocht met TPDB-BP-TEA als katalysator, en de resultaten zijn samengevat in Fig. 6. De opbrengst nam opmerkelijk toe van 58 tot 97% wanneer de CO2 de druk werd verhoogd van 0,6 tot 1,0 MPa en daarna werd de opbrengst constant gehouden. De katalytische reactie eindigde in 4 uur, terwijl een langere reactietijd een lichte afname van de opbrengst veroorzaakte. Dit is misschien te wijten aan de nevenreacties zoals polymerisatie van pc. Bovendien was een reactietemperatuur van 120 ° C optimaal voor de synthese van cyclisch carbonaat in deze studie. Afgezien van PO vertoont TPDB-BP-TEA een zeer efficiënte activiteit voor cycloadditie van verschillende epoxiden (tabel 2), waaronder het epichloorhydrine, allylglycidylether en styreenoxide (GC-spectra worden getoond in aanvullend bestand 1:Figuren S1-S5). Als zeer uitdagende substraten voor deze reactie, vereisen interne epoxiden drastische omstandigheden voor een efficiënte conversie vanwege die "schijnbare" grootte-selectieve katalyse is duidelijk in poreuze heterogene systemen [34,35,36]. Hierin vertoont cyclohexeenoxide een relatief lage opbrengst van 74% met 59% selectiviteit ten opzichte van de poreuze TPDB-BP-TEA-katalysator, wat waarschijnlijk komt door de inherente inertie van cyclohexeenoxide.
Invloed van reactieparameters op de cycloadditiereactie van CO2 met propyleenoxide. De opbrengst steeg opmerkelijk van 58 naar 97% toen de CO2 de druk werd verhoogd van 0,6 tot 1,0 MPa en daarna werd de opbrengst constant gehouden. De katalytische reactie eindigde in 4 uur, terwijl een langere reactietijd een lichte afname van de opbrengst veroorzaakte. Dit is misschien te wijten aan de nevenreacties zoals polymerisatie van pc. De optimale reactietemperatuur was 120 °C
Zoals weergegeven in figuur 7, wordt TPDB-BP-TEA gemakkelijk teruggewonnen door filtratie of centrifugatie en behoudt het zijn activiteit goed in de vijf-run recyclingtest onder milde omstandigheden. De reactieomstandigheden zijn gelijk aan die in Tabel 1. Om de uitloging van de katalysator te verifiëren werd verder een heetfiltratie-experiment uitgevoerd. Nadat de TPDB-BP-TEA-katalysator na 2 uur uit de reactieoplossing was verwijderd (opbrengst 59%), vertoonde het supernatant geen verdere reactiviteit gedurende de volgende 4 uur, wat wijst op de heterogene aard van de onderhavige katalysator. ICP-MS- en CHN-analyses voor de gerecyclede katalysator laten 3,84 gew.% P, 67,72 gew.% C, 5,83 gew.% H en 1,52 gew.% N zien, die sterk lijken op de verse katalysator. Het FT-IR-spectrum van de teruggewonnen katalysator (Fig. 8) suggereert de goed bewaarde textuureigenschappen in vergelijking met de verse, wat de goede recycleerbaarheid verklaart.
Katalytische herbruikbaarheid van TPDB-BP-TEA voor cycloadditie van CO2 met PO. Als vaste katalysator wordt TPDB-BP-TEA gemakkelijk teruggewonnen door filtratie of centrifugatie en behoudt het zijn activiteit goed in de vijf-run recyclingtest onder milde omstandigheden
FT-IR-spectra van (a) verse TPDB-BP-TEA en (b) hergebruikte TPDB-BP-TEA. Het FT-IR-spectrum van de teruggewonnen katalysator suggereert de goed bewaarde textuureigenschappen in vergelijking met de verse, wat de goede recycleerbaarheid verklaart
Conclusies
Een poreus organisch polymeer met een groot oppervlak, een hoge dichtheid van ionische plaatsen en functionele -OH-groepen is ontwikkeld door Friedel-Crafts alkylering en post-modificatiereactie. Het resulterende monster TPDB-BP-TEA zou kunnen worden gebruikt als de zeer efficiënte heterogene katalysator voor de synthese van cyclische carbonaten uit cycloadditie van CO2 en epoxiden onder metaalvrije en oplosmiddelvrije omstandigheden. Relatief hoge opbrengsten en selectiviteit worden verkregen over verschillende substraten, en de katalysator kan gemakkelijk worden afgescheiden en hergebruikt met een zeer constante activiteit. De overvloedige bromide-ionen en hydroxylgroepen, de poreuze structuur en het grote oppervlak blijken verantwoordelijk te zijn voor de uitstekende prestaties van de katalysator bij cycloadditie van CO2 . De benadering in dit werk leidt tot een ideale route voor een gemakkelijke toegang tot een reeks poreuze, functionaliseerbare polymeren, die niet alleen kunnen worden toegepast voor chemische fixatie van CO2 in fijnchemicaliën, maar is ook veelbelovend voor een groot aantal potentiële katalytische toepassingen.
Nanomaterialen
- De evolutie van HP's 3D-printtechnologie:van polymeer tot metaal AM
- 6 tips om het meeste uit uw PM-programma te halen
- Foster is nu exclusieve distributeur voor SK Functional Polymer
- One-Pot Green-synthese van met Ag versierde SnO2-microsfeer:een efficiënte en herbruikbare katalysator voor reductie van 4-nitrofenol
- Een zeer gevoelige elektrochemische DNA-biosensor van acryl-goud nanocomposiet voor de bepaling van het geslacht van Arowana-vissen
- Nabehandelingsmethode voor de synthese van monodisperse binaire FePt-Fe3O4-nanodeeltjes
- Evolutie van het contactgebied met normale belasting voor ruwe oppervlakken:van atomaire naar macroscopische schalen
- Gecontroleerde synthese van BaYF5:Er3+, Yb3+ met verschillende morfologie voor de verbetering van upconversie-luminescentie
- Platycodon-saponinen van Platycodi Radix (Platycodon grandiflorum) voor de groene synthese van gouden en zilveren nanodeeltjes
- Wat zal 5G doen voor het IoT/IIoT?
- Overweegt u de overstap van CO2 naar stikstof in uw brouwerij?