Група дослідників з Університету Тохоку розробила метод синтезу спеціального типу полімеру, який має застосування для зменшення викидів парникових газів, що викликає серйозне занепокоєння в період швидкої зміни клімату.

 Пористі органічні полімери (СОЗ) схожі на губки. Їх висока пористість дозволяє їм поглинати шкідливі забруднювачі, такі як вуглекислий газ (CO 2 ). Вони також мають високу термічну та хімічну стабільність, що дає СОЗ потенціал для застосування в широкому діапазоні галузей, таких як розділення газу та зберігання енергії.

Раніше СОЗ синтезували за допомогою реакцій окислення з використанням солей металів як окислювачів або реакцій сполучення з використанням металоорганічних каталізаторів. Однак ці окислювачі та каталізатори зазвичай залишаються у вигляді металевих домішок у порах СОЗ, зменшуючи їх пористість і загальну корисність. Це все одно, що намагатися почистити посуд вже брудною губкою. Щоб уникнути цього, нам потрібен спосіб виробництва СОЗ високої чистоти без залишкових домішок.

Група дослідників з Університету Тохоку розробила метод синтезу СОЗ з використанням йоду як окислювача для мінімізації залишкових домішок. Вони виявили, що йод і похідні від йоду домішки були повністю видалені промиванням етанолом після синтезу, і були успішно отримані високочисті СОЗ (похідні політрифеніламіну) без залишкових домішок. Отримані СОЗ показали найвищу питому поверхню серед зареєстрованих СОЗ, що містять трифеніламін.

Як показано на малюнку 1 , TTPA полімеризували шляхом перемішування його та йоду в 1,2-дихлоретані. Зокрема, як показано в таблиці 1 , щоб дослідити вплив умов реакції на отриманий полімер, змінювали кількість йоду та температуру реакції. Після полімеризації осад pTTPA збирали за допомогою фільтрації та промивали етанолом для отримання блідо-жовтих порошків pTTPA , позначених як pTTPA s 1–7 .

«Як і очікувалося, зменшення вмісту домішок покращило пористість, що призвело до кращої продуктивності в таких показниках, як адсорбційна здатність CO 2 », — пояснює Коукі Ока (Університет Тохоку). «Крім того, вони вперше продемонстрували свої властиві функції, такі як протонна провідність і унікальна адсорбційна поведінка газу, що супроводжується явищем відкриття воріт. Це захоплююче, оскільки вказує на потенціал для нових застосувань СОЗ як паливні елементи та адсорбенти».

Це нове відкриття вказує на те, що синтез високочистих СОЗ дозволяє реалізувати та розвивати органічні матеріали з властивою їм функціональністю. Оскільки викиди парникових газів залишаються проблемою, дослідження інноваційних та ефективних рішень, таких як СОЗ, залишатимуться важливою справою для дослідників.

Джерело: 10.1002/smll.202410794