近日,江苏师范大学化学与材料科学学院武鹏彦博士在二氧化碳(CO2)固定和捕获研究方面取得突破性进展,成果“动态多孔配位聚合物用于二氧化碳的捕捉和有效固定”(Carbon DioxideCapture and Efficient Fixation in a Dynamic Porous Coordination Polymer”)以江苏师范大学为第一署名单位发表在世界顶尖期刊Nature Communications上。论文第一作者为武鹏彦副教授,通讯作者为我校王健副教授和京都大学的Susumu Kitagawa教授。该论文受到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏师范大学高级别论文培育专项资助。

化石燃料的使用会促使二氧化碳(CO2)的排放量急剧增加,由此可导致一系列的环境问题,如温室效应和气候变化等。所以,如何有效地将二氧化碳这一C1原料转化为高附加值的化合物,在生产和生活中都具有重要的意义。多孔配位聚合物(PCPs)是一类高结晶性的晶态多孔材料,也是有潜力的CO2吸附和催化转化材料。但是,由于CO2分子的热化学稳定性和动力学惰性,促使“二氧化碳的异相催化转化”依然是一种挑战性难题。因此,直接获得包合CO2分子的晶体结构信息,将有利于洞察CO2固定反应的作用机理。

本论文通过选择螺旋桨式配体,并使之与过渡金属离子进行配位自组装,制备出一例局部柔性的“二重贯穿多孔配位聚合物”材料。通过X-射线单晶衍射分析手段,确定了该材料与CO2分子相互作用的信息。该聚合物对CO2具有很好的亲和力和材料特定的孔道限制作用,展现出对“CO2转化为高附加值环碳酸酯反应”具有高催化活性、良好的择形选择性、较好的循环利用性。该研究策略为发展多孔材料应用于CO2分子的捕获和有效转化,提供了新的研究思路。
武鹏彦,1983年6月生,博士,副教授;JSPS特别研究员,江苏省优秀青年基金获得者。研究方向为金属-有机框架材料的可控制备及其相关性能的研究。以第一作者或通讯作者在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater.等刊物发表SCI论文近30篇,论文总被引用1600余次。主持和完成国家自然科学基金1项、江苏省优秀青年基金1项、江苏省自然科学基金1项。2018年获徐州市发明协会科技创新奖三等奖1项。 王健,1984年10月生,博士,副教授。研究方向为功能配合物的可控制备及其相关性能的研究。以第一或通讯作者在Nat. Commun., J. Am.Chem. Soc., Chem. Commun. 等刊物发表SCI论文30 余篇,论文总被引用1500余次。主持完成国家自然科学基金1项。来源 江苏师范大学论文链接https://www.nature.com/articles/s41467-019-12414-z
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