Síntesis y caracterización de polímeros porosos vinculados por benzimidazol y su rendimiento en almacenamiento de gases pequeños y captura selectiva

Los polímeros orgánicos porosos que contienen unidades de construcción ricas en nitrógeno están entre los materiales más prometedores para la captura y separación selectiva de CO2, lo que puede tener un impacto tangible en el medio ambiente y en aplicaciones de energía limpia. En este trabajo, informamos sobre la síntesis y caracterización de cuatro nuevos polímeros porosos vinculados por benzimidazol (BILPs) y evaluamos su rendimiento en almacenamiento de gases pequeños (H2, CH4, CO2) y en la unión selectiva de CO2 sobre N2 y CH4. Los BILPs se sintetizaron en buenos rendimientos mediante la reacción de condensación entre bloques de construcción de aril-o-diamina y aril-aldehído. Los BILPs resultantes presentan una superficie moderada (SABET = 599–1306 m2 g–1), alta estabilidad química y térmica, y notables capacidades de absorción y selectividad de gases. La mayor selectividad basada en cálculos de pendiente inicial a 273 K se observó para BILP-2: CO2/N2 (113) y CO2/CH4 (17), mientras que la mayor capacidad de almacenamiento se registró para BILP-4: CO2 (24% en peso a 273 K y 1 bar) y H2 (2.3% en peso a 77 K y 1 bar). Estas selectividades y absorciones de gases están entre las más altas conocidas hasta la fecha para polímeros orgánicos porosos, que, además de la notable estabilidad química y física de los BILPs, hacen de esta clase de materiales una opción muy prometedora para futuros usos en aplicaciones de almacenamiento y separación de gases.