化学与化工学院绿色化工与清洁能源技术重点实验室在CO2分离及转化领域取得研究进展，相关研究成果以“The mega-merger strategy: M@COF core-shell hybrid materials for facilitating CO2 capture and conversion to monocyclic and polycyclic carbonates”为题发表在Applied Catalysis B: Environmental(SCI一区，影响因子22.1)。论文第一作者为20级硕士研究生刘萍，赵天翔博士为论文通讯作者。
赵天翔博士课题组面向化工、新材料领域对本质安全化、绿色化、产品高端化发展的重大需求，构筑新型离子基功能材料(分子)，开展气体(CO2/SO2/H2S等)分离与转化、环境污染控制、以及煤/磷资源高效转化与利用等研究。针对大多数MOFs结构不稳定和COFs催化活性低等问题，提出“强强联合”策略将COFs包裹在MOFs(NH2-UiO-66)外面，制备了系列不同壳层厚度的M@COFs核壳杂化材料，合成路线如图1所示。此类杂化材料具有较高的稳定性和强π-π堆积相互作用，使得CO2的吸附能力相对于单一的MOFs或COFs显著提高。另外，离子功能化的M@COF-0.15-Br因其丰富的离子活性位点和界面协同效应，在没有助催化剂和溶剂的条件下，成功将CO2和环氧化物转化为单环和多环的碳酸酯。机理研究揭示了MOFs和COFs二者协同作用是实现CO2高效捕集与催化转化的关键。该项研究为MOFs和COFs基功能杂化材料的构筑及CO2分离及转化应用提供新的思路。
图1 M@COFs杂化材料的合成路径及结构
以上工作得到国家自然科学基金(no.22168012和22208070)的资助，化学与化工学院为第一通讯单位。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337323009608
