福建物構所洪茂椿課題組和袁大強課題組：二氧化碳吸附與轉化研究取得進展

【成果簡介】

中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室洪茂椿課題組和袁大強課題組合作，利用合適的配體和金屬離子，設計組裝了一個具有多種超高活性位點的金屬有機多孔材料FJI-H14。該材料具有良好的水穩定性、酸堿穩定性、熱穩定性，可大規模快速制備，在常溫常壓下對二氧化碳具有超高的吸附性能和高效的二氧化碳催化轉化，能反復使用而不失活。進一步研究發現，其良好的吸附和催化性能來源于多種活性位點與二氧化碳客體較強的相互作用。該研究為發展能直接用于發電廠尾氣處理的多孔材料提供了新思路。相關研究結果發表在Nature Communications上。

【圖文導讀】

圖1 FJI-H14的結構圖

a）選擇的配體H2BTTA用于構建FJI-H14

b ）Cu（II）離子的配位環境

c）沿晶體c方向的一維納米孔道

d ）USF拓撲的框架

圖2 FJI-H14的穩定性

a）用沸水處理后的PXRD圖案

b）與溫度有關的PXRD圖案

【研究內容】

近年來，金屬有機孔材料由于其良好的多孔性能和結構可設計，已被證明是一種具有潛在應用前景的二氧化碳吸附材料，但發展高穩定性（耐高溫、水、酸、堿等）并易大規模制備和能高效轉化二氧化碳的金屬有機多孔材料仍是挑戰。

中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室洪茂椿課題組和袁大強課題組合作，利用合適的配體和金屬離子，設計組裝了一個具有多種超高活性位點的金屬有機多孔材料FJI-H14。該材料具有良好的水穩定性、酸堿穩定性、熱穩定性，可大規模快速制備，在常溫常壓下對二氧化碳具有超高的吸附性能和高效的二氧化碳催化轉化，能反復使用而不失活。進一步研究發現，其良好的吸附和催化性能來源于多種活性位點與二氧化碳客體較強的相互作用。該研究為發展能直接用于發電廠尾氣處理的多孔材料提供了新思路。相關研究結果發表在Nature Communications上。

研究工作得到了中科院戰略性先導科技專項、科技部973計劃、國家自然科學基金、中科院青年創新促進會等的支持。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171103_4620703.shtml

文獻鏈接：Carbon dioxide capture and conversion by an acid-base resistant metal-organic framework（Nat.commun.,2017,DOI:10.1038/s41467-017-01166-3）

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