沥青基超交联微孔聚合物的制备及其应用研究

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沥青是石油和煤焦化工业大宗的副产物,沥青中含有大量的酚类、多环芳烃和杂环芳烃,赋予了其发生傅克烷基化反应的可能性。我们利用沥青作为构筑单元,氯仿作为交联剂,通过温和的一步傅克反应制备了具有高比表面积的超交联微孔聚合物材料。同时,研究了不同种类的沥青构筑单元对产物比表面积的影响,我们发现石油沥青基超交联微孔聚合物材料具有最高的BET比表面积(1337 m2 g-1)和良好的化学稳定性。沥青中含有的S杂原子以及反应后向聚合物中引入的Cl杂原子使得制备的超交联聚合物具有优异的气体吸附性能。其中,二氧化碳和氢气吸附性能分别高达17.74 wt%(1.0 bar,273 K)和1.83 wt%(1.13 bar,77 K),高于目前所报道的大多数微孔有机聚合物材料的气体吸附性能。同时,沥青基超交联微孔聚合物具有较好的有机蒸气吸附性能。
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