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Los profesores Yingwei Li y Kui Shen de la Escuela de Química e Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica del Sur de China son los autores principales del estudio.
![Los científicos incorporan nanocarbono dopado con N para una fijación de CO2 altamente eficiente.](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_39381_16571885475949262.png)
En este estudio, describen cómo el carbono dopado con N se ha incorporado en marcos organometálicos (MOF) con nanoarquitecturas y porosidades controladas como catalizadores multifuncionales para CO extremadamente efectivo.2 fijación.
ellos crearon [email protected]o IL integrados en MIL-101, que luego se utilizan como precursores para fabricar materiales compuestos con orificios de mesoporos que varían en tamaño de 3,5 a 20 nm.
La cristalinidad de MIL-101 se puede mantener intacta durante la pirólisis, y el nanocarbono (CN) dopado con N generado en MIL-101 permitió que la estructura del material pasara de densa a porosa.
Con alto rendimiento catalítico en la síntesis de carbonatos cíclicos a partir de epóxidos y CO2 en condiciones moderadas y sin cocatalizador (90 °C y presión ambiental de CO2), el resultado [email protected] Puede promover efectivamente la difusión masiva de sustratos.
Los autores del estudio insistieron en desarrollar catalizadores heterogéneos efectivos sin cocatalizadores para CO2 Cicloadición en circunstancias favorables. Para la encapsulación in situ de nanocarbonos dopados con N en los poros de MOF y la creación de sitios catalíticos multifuncionales en los compuestos basados en MOF resultantes, su equipo presentó una técnica de pirólisis simple de un solo paso.
Descubrieron que la clave para evitar el colapso de la estructura porosa de MIL-101 es su estabilidad térmica mejorada causada por el efecto de volumen de BmimBr.
Por lo tanto, la cristalinidad de MIL-101 se puede retener esencialmente durante la pirólisis mientras experimenta simultáneamente un cambio estructural de denso a poroso con la formación de nanocarbono dopado con N (CN).
Los investigadores también estudiaron el mecanismo de la transición de denso a poroso por TG-MS. Los datos obtenidos muestran claramente que los ligandos de [email protected](0,67) se puede desglosar mediante un método diferente al de su matriz MIL-101, lo que respalda aún más la idea [email protected]La estabilidad de (0.67 mejorado) puede prevenir efectivamente que la estructura porosa de MIL-101 se derrumbe.
Evaluaron el desempeño catalítico de los materiales sintetizados para el CO2 Cicloadición con grandes epóxidos para explorar simultáneamente los beneficios de los poros jerárquicos y los sitios multiactivos [email protected] (400, 0,67, 30).
En ausencia de cocatalizadores, descubrieron que el optimizado [email protected] (400, 0,67, 30) tiene una buena actividad catalítica y puede dar un rendimiento en la cicloadición de 4-(2,3-epoxipropoxi)carbazol (4-EPC) a 4-(((9H-carbazol-4-il)) de 96% de oxi)metil)-1,3-dioxolano-2-ona (4-CDO).
Este método de pirólisis controlada ofrece una técnica diferente y eficaz para combinar MOF con una variedad de otras moléculas grandes funcionales para aplicaciones de vanguardia, así como nuevos conocimientos sobre la pirólisis de IL contenidas en marcos MOF.
Referencia de la revista:
Chen, F. y otros. (2022) Nanocarbono dopado con N incrustado en estructuras metalorgánicas jerárquicamente porosas para CO de alta eficiencia2 fijación. Ciencia China Química. doi:10.1007/s11426-022-1298-9.
Fuente: http://www.scichina.com/english/
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