以芘为导向生长的纳米多孔苯并咪唑链接纳米纤维及其在选择性CO2捕集与分离中的应用

一种基于芘的苯并咪唑链接聚合物 (BILP-10) 是通过在二甲基甲酰胺中共同冷凝1,3,6,8-四(4-甲酰基苯基)芘和1,2,4,5-苯四胺四氢氯酸盐合成的。使用芘作为分子建筑单元促使形成自组装纳米纤维，具有适中的比表面积 (SABET = 787 m2 g−1) 和非常高的CO2/N2 (128) 和CO2/CH4 (18) 选择性（273 K下）。此外，气体吸附测量结果表明，BILP-10可以存储显著数量的CO2 (4.0 mmol于273 K/1.0 bar) 和H2 (1.6 wt%于77 K/1.0 bar)，其等压吸附热分别为38.2 和9.3 kJ mol−1，超过了所有之前报告的BILP值，并且是迄今为止未修饰多孔有机聚合物中报告的最高值。在高压条件下，BILP-10表现出适度的H2吸附量（27.3 g L−1, 77 K/40 bar）、CH4（72 L L−1, 298 K/40 bar）和CO2（13.3 mmol g−1, 298 K/40 bar）。BILP-10异常高的CO2和H2结合亲和力可能是由于聚合物的两性孔壁中含有咪唑基团以及其主要的微孔特性。