我院黄宽博士在规则介孔材料的合成方面取得重要进展
发布时间：2017-09-14
近日，我院黄宽博士与美国橡树岭国家实验室戴胜教授和绍兴文理学院刘福建副教授合作，发展了一种通过无溶剂诱导自组装来快速、规模化制备规则介孔聚合物的新策略，用该方法所合成的材料在二氧化碳捕集与转化过程中表现出了优异的性能。该成果发表在《Advanced Materials》上（DOI： 10.1002/adma.201700445），黄宽博士与美国橡树岭国家实验室戴胜教授为论文共同通讯作者。《Advanced Materials》是材料领域最具影响力的期刊之一，2016年最新影响因子高达19.791。
规则介孔聚合物是近年来材料科学领域的研究热点，它们在气体储存与分离、水处理和非均相催化等领域具有广泛的应用前景，其合成通常是在水热、溶剂热或离子热条件下，利用聚合物前驱体与嵌段共聚物模板剂之间的自组装来实现。传统的合成方法需消耗大量的溶剂，这会造成潜在的环境问题和过程安全隐患，并增加制备过程的能耗和成本，因此大大地限制了规则介孔聚合物的工业化应用。针对上述缺陷，我校黄宽博士开发了一种新颖的无溶剂固相合成技术，直接利用氨基苯酚和六次甲基四胺小分子与嵌段共聚物模板剂之间的自组装效应来实现具有高度有序介孔结构和丰富含氮官能团的聚合物材料的快速、规模化制备。这一技术的关键在于六次甲基四胺受热分解产生氨气和甲醛，二者诱导氨基苯酚发生原位交联，并通过氢键作用与嵌段共聚物模板剂自组装。进一步研究表明，通过该方法合成的规则介孔聚合物对二氧化碳不但具有高吸附容量，还具有高吸附选择性，并且吸附的二氧化碳可以在温和条件下被快速地催化转化成高附加值的精细化学品。这一无溶剂固相合成技术还可用于介孔二氧化硅、介孔二氧化钛和介孔聚合物/二氧化硅复合物等新兴材料的合成，说明该方法具有一定的普适性。
无溶剂诱导自组装合成规则介孔聚合物及其应用示意图
黄宽博士是我院新引进的高层次人才，长期从事绿色化工过程研究，2015年11月获南京大学博士学位，2014年9月至2016年11月在美国田纳西大学从事访问学者和博士后研究，2016年11月起任南昌大学校聘教授。目前已以第一作者或通讯作者身份在Adv Mater、Angew Chem Int Ed、AIChE J、Chem Eng Sci、J Membr Sci、Chem Commun、Green Chem、J Mater Chem A、ChemSusChem、Chem Eng J等化学化工领域国际一流期刊发表论文二十余篇。
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