Carbon dioxide (CO2) capture technology has become a research hotspot in green chemistry and as an important strategy to reduce greenhouse gas emissions. The introduction of functional ionic liquids (ILs) into polymers is giving rise to a new family of materials - polymeric ionic liquids (PILs) which present almost all of the unique properties of ILs together with the intrinsic polymer properties. And they have promising application in absorption of CO2. Due to the structure of PILs is the key effect of adsorption, study of structure-activity relationship of PILs will provide improtant basic data for following design of PILs. In this project, following this trend and the molecular design concept, we will design and synthesize a series of new ILs containing styrene groups and then convert these monomeric ILs into polymeric species as adsorbents, the PILs, via reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. We will investigate the structure of the ILs and PILs and also study their physical and chemical properties using spectroscopic techniques. The purpose is to establish a relationship between the structure and properties. Selected PILs will be used as CO2 capture agent in the adsorption CO2. The obtained new knowledge in the relationships between structure and properties may greatly promote the research and development of PILs.
二氧化碳(CO2)捕获技术已成为研究的热点和国际社会减少温室气体排放的重要策略。将功能化的离子液体引入到聚合物中形成一种新的具有特定功能的材料离子液体聚合物几乎保持了离子液体的所有优点,并兼具聚合物所拥有的特点,在CO2捕获方面具有广阔的应用前景。离子液体聚合物的结构是影响其吸附性能的关键,研究其构效关系为离子液体聚合物的设计提供重要的基础数据。本项目结合国内外离子液体聚合物研究发展的趋势,以分子设计理念为指导,采用可逆加成-断裂链转移的聚合方法,开发出系列新型离子液体聚合物作为CO2的高效吸附剂,确定其结构、碱性及分子量分布,考察系列离子液体聚合物对CO2的吸附性能,建立离子液体聚合物的组成、结构与其吸附性能之间的构效规律,得到的关联规律、新理论与新知识,可以极大促进离子液体聚合物的研究与发展。
通过可逆休眠自由基聚合技术(RDRP)可以在高分子链末端引入官能团,其末端通常来源于引发剂或链转移剂。可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法相对于其它RDRP技术使用范围更广,更容易在高分子链末端引入各种不同的官能团。因此,将RAFT聚合引入到离子液体聚合之中,是一项极具研究价值的工作。通过分子设计,构建不同系列的离子液体聚合物,使其分子量在一定范围内实现可控聚合,并以此作为吸附剂来实现二氧化碳的自然化利用。本项目资助已发表的论文7篇,另有2篇在审论文。培养硕士研究生3名。项目投入经费25万,支出21.05万,各项支出基本与预算相符。剩余经费3.95万元,剩余经费计划用于本项目研究的后续支出。
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数据更新时间:2023-05-31
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