日益增長的燃料和工業(yè)產(chǎn)品需求加劇了全球溫室效應(yīng)，對人類生存構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此，迫切需要開發(fā)有效的吸附、分離和轉(zhuǎn)化二氧化碳(CO2)的方法。超交聯(lián)聚合物（HCPs）作為一種多孔有機(jī)聚合物，具有高比表面積、可調(diào)孔結(jié)構(gòu)以及可修飾的表面功能基團(tuán)特性，使其具備更好的傳質(zhì)性能和更均勻的活性位點(diǎn)分散。通過“自下而上”的方法制備HCPs，為解決CO2排放問題提供了有前途的固體框架。
相較于其他多孔材料，HCPs具有廣泛的單體來源、低廉的催化劑成本、溫和的合成條件以及高產(chǎn)率等優(yōu)勢。此外，根據(jù)聯(lián)合國提出的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和綠色化學(xué)與工程的12項(xiàng)原則，低污染材料的制備已成為未來發(fā)展的趨勢。傳統(tǒng)的HCPs制備方法通常需要路易斯酸作為催化劑，非天然芳香族化合物作為單體，并使用含鹵素元素的有機(jī)化合物作溶劑。因此，闡述綠色合成路線對于推動(dòng)HCPs在氣候問題中的應(yīng)用具有重要意義。同時(shí)，梳理近年來HCPs在合成和利用方面的發(fā)展趨勢，也有助于更好地推動(dòng)這一材料在氣候問題中的應(yīng)用。
圖1. 超交聯(lián)聚合物的CO2吸附/轉(zhuǎn)化研究示意圖
圖2. 液相化學(xué)法和機(jī)械化學(xué)法綠色化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)匹配示意圖
論文最后提出HCPs在CO2的捕獲/轉(zhuǎn)化方面也存在一些挑戰(zhàn)：
2．研究環(huán)境友好且智能響應(yīng)的HCPs以有效控制CO2的吸附和解吸至關(guān)重要；
3．作為催化劑，可與均相催化劑集成或作為單原子催化劑、團(tuán)簇和納米顆粒的支撐基質(zhì)，同時(shí),改善其孔隙密度和規(guī)整性也是提升其吸附和轉(zhuǎn)化性能的關(guān)鍵。
原文鏈接：
Song W, Tang Y, Moon BR, Liao Q, Xu H, Hou Q, Zhang H, Yu DG, Liao Y, Kim I. Green synthesis of hypercrosslinked polymers for CO2 capture and conversion: Recent advances, opportunities, and challenges. Green Chem., 2024,26, 2476-2504
https://doi.org/10.1039/D3GC04222G
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