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碳捕获和存储(CCS)已被确定是一种减少二氧化碳人为排放的有效方法,但这仍然是能源部门面临的最紧迫的挑战。许多新兴材料被开发,典型材料像纳米多孔有机聚合物(CTFs)。有效和可逆的吸附-解吸可能提供一种简单,经济和有效的大量捕获二氧化碳的方法。此外,高比表面积,良好的物理化学稳定性,低骨架密度和大量可用的结构改性方法使CTFs成为CCS工艺的最有希望的候选材料之一。孔隙表面性质决定主体材料和客体气体分子之间固有的相互作用,是确定气体吸附能力和选择性的关键因素之一。主体-客体相互作用同时适合于气体捕获和可逆释放。首先,以三嗪环为基础,为了调节所需的孔径和表面极性,从而改善框架-气体相互作用,通过比较两种经典的修饰策略(前修饰和后修饰),分别用于通过锚定乙酸乙酯基,乙羧基或乙酰肼用于有效的CO2捕获而附加到孔壁上。利用前修饰策略,乙羧基或乙酰肼附加的二氰基咔唑可以构建具有定量的功能官能团的共价三嗪骨架(CTF-CSU36@pre,CTF-CSU37@pre)。而在后修饰情况下,通过咔唑为基础的三嗪骨架与侧基乙酸乙酯基(CTF-CSU20)的水解或酰肼反应以产生具有所需乙羧基(CTF-CSU36@post)或乙酰肼基(CTF-CSU37@post)。通过修饰,其中CTF-CSU37@post具有最高的吸附量(273 K/1 bar为15.9 wt%,273 K/0.15 bar为5.7 wt%),优异的重复使用性和选择性(CO2/N2=115.6)的多孔材料,表明它们具有高效气体存储和分离效率。其次,以三嗪环为基础,选择对氰基苯为基本构筑单元,通过对对氰基苯进行修饰,分别引入一些类似发泡剂的官能团,作为取代基(一个羧基基团、一个羧酸钠基团、两个羧基基团和两个羧酸钠基团),获得一系列1,4-二氰基苯的衍生物,通过氯化锌熔融法聚合后得到拓扑结构类似的一系列CTFs材料(CTF-CSU38、CTF-CSU39、CTF-CSU40和CTF-CSU41)。对于这些聚合物,CTF-CSU38在低压下显示出非常高的CO2吸附能力(273 K/0.15 bar下CO2吸附量为7.9 wt%,273 K/1 bar下CO2吸附量为9.9 wt%)以及良好的IAST选择性(CO2/N2=72.0),并且这种CTFs的选择性甚至优于大多数高比表面积的有机聚合物吸附剂。其中CTF-CSU38具有对SO2的最高的吸附量达到42.88wt%。这种特定的孔表面工程对聚合物的修饰是一个简单而有效的方法。