多孔超交联聚合物固载离子液体催化二氧化碳环加成反应的研究进展

CO₂是一种主要的温室气体,以CO₂为原料与环氧化物发生环加成反应可以制备各种环状碳酸酯,是一种绿色可行的CO₂捕集及利用途径。多孔超交联聚合物固载离子液体（hypercrosslinked polymers immobilized ionic liquids,HCP-ILs）催化CO₂环加成反应具有无需溶剂、金属和助催化剂等优点。本文对其近年来的最新研究进展进行了综述,总结了离子单体自聚/共聚或交联法、离子与交联一步法以及交联后修饰法三种制备超交联聚合物固载离子液体方法的特点,分析了目前还存在离子密度偏低、催化效率不够高以及制备成本偏高等不利于“CO₂化工”应用的问题,并指出为实现在常压下快速催化CO₂与环氧化物的环加成反应,应从提高离子密度、调控表面活化功能基团和离子微环境以及降低制备成本等方向加强理论研究和技术攻关。     

超交联多孔离子聚合物的研究进展

超交联多孔离子聚合物（hyper-crosslinked porous ionic polymers，HCPiPs）是一类兼具多孔结构、大比表面积、高电荷密度的新型离子有机功能材料，具有制备方式多样、条件温和、易于功能化等特点，在气体捕集/存储、分离、催化、能源环境等方面取得了显著成绩。本文综述了HCPiPs的基本合成原理和方法，系统总结了含离子单体的一步交联法、交联-离子化同步合成法、后修饰法3种制备HCPiPs常用方法的优缺点，以及近年来在气体捕集与分离、异相催化、能量存储与转化、污染物吸附分离等领域的研究进展，并对今后的发展进行了展望，指出了加强HCPiPs的孔结构和活性位点的设计及调控、解决HCPiPs的功能离子的含量与比表面积相互矛盾的问题以及制备各种新型功能性HCPiPs以不断拓展其在催化和电池等领域的应用三个主要研究方向。