最近,刘等人总结了在高压下 CO2 的吸附和在接近大气压下的 CO2 选择性吸附 。Sumida

等人对 MOFs 在发电厂捕获 CO2 方面做了广泛回顾,主要讨论了三种 MOFs 捕获 CO2 的方法: 燃烧前捕获,燃烧后捕获和富氧燃烧。随着 MOFs 研究领域的快速发展,已经做出了许多 激动人心的新发现。文献综述

新的 MOFs 材料主要从两个突出的应用来评估:1。发电厂燃烧后烟气中 CO2 的捕获;2。 选择性的除去 CO2 来升级天然气。全球各地仍有大量的煤被用来燃烧发电,是人为生成 CO2

的主要贡献者之一,产生 CO2 排放总量的 30-40% 。如果所有的发电厂烟气中的 CO2 可以

通过 MOF 吸附材料来有效的捕获,CO2 排放的减轻将会立刻取得巨大意义。不同于汽车尾气 等分散独立的 CO2 排放源,每个发电厂集中排放的烟气中的 CO2 使得在一个点捕获大量 CO2 成为可能。相比于燃烧前捕获和富氧燃烧[7],用 MOFs 等适当的吸附材料来进行的燃烧后 捕获 CO2 具有改造现有发电厂的独特优点。在 CO2 捕获单元失效的情况下,发电厂仍然可以 不间断的继续工作。因为以上原因,MOFs 作为气体吸附材料具有潜在的巨大的社会和环境 影响。在另一个重要的应用领域,MOFs 如果对 CO2 和甲烷有较高的吸附选择性,在天然气 升级方面可能会特别有用。天然气原气一般都有不同程度的 CO2 和 N2 掺杂在的甲烷中,除 去这些掺杂的气体对提高天然气的质量和商业价值非常必要。

我们拟设计合成两个配体用来做成吸附 CO2 的 MOFs 材料。

2 实验部分

2.1 配体 1 的合成

在一个 250 mL 的圆底烧瓶中,加入 1。0 g 的 2, 2’, 7, 7′-四溴螺二芴、1。71 g 的间甲氧 羰基苯硼酸、2。7 g 的碳酸钾、0。2 g 的三苯基磷钯和 100 mL 乙二醇二甲酯。在 120 ℃, 氮气保护下回流 4 天。反应完全后,通过减压蒸馏将产物蒸干,冷却到室温,加水 100 mL,

超声 2-3 min,再加二氯甲烷 100 mL,超声 2-3 min,静置,分液,水层用二氯甲烷萃取, 将萃取所得有机层与之前的有机层合并,用饱和氯化钠水溶液洗,分液,有机层用无水硫 酸镁干燥。经柱层板纯化得 0。588 g 产品,产率约为 47%。

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 8。15 (s, 4H), 8。00 (d, J = 8。0 Hz, 4H), 7。90 (d, J = 7。7 Hz,

4H), 7。71 (dd, J = 8。0, 1。3 Hz, 4H), 7。64 (d, J = 7。8 Hz, 4H), 7。38 (t, J = 7。8 Hz, 4H), 7。04 (d, J =

0。8 Hz, 4H), 3。88 (s,12H)。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ = 167。0, 149。4, 141。2, 140。9, 140。1, 131。6, 130。5, 128。6,

128。3, 128。0, 127。4, 122。7, 120。8, 66。5, 52。1。

方程式 1 2,2′,7,7′-四(3′-甲氧羰基苯)螺二芴的合成路线

在上述所得产品中加入 10 g 氢氧化钠、50 mL 水和 50 mL 乙醇,加热回流 6-8 小时, 反应结束后,冷却至室温,旋蒸蒸干,补加 100 mL 水,用浓盐酸调节至 pH= 1,待固体析 出后,过滤,水洗,在 80℃烘箱中烘干得 0。515 g 产品,产率约为 42%。

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 13。03 (s, 4H), 8。27 (d, J = 8。0 Hz, 4H), 7。98 (s, 4H), 7。85

(t, J = 7。8 Hz, 4H), 7。76 (d, J = 7。7 Hz, 4H), 7。47 (t, J = 7。7 Hz, 4H), 7。01 (s, 4H)。

13C NMR (101 MHz, DMSO-d6) δ= 167。4, 149。6, 141。3, 140。2, 139。9, 132。0, 131。9, 131。5,

129。7, 129。3, 129。2, 127。5, 122。3, 66。3。

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