N-Heterocyclic Carbene Moiety in Highly Porous Organic Hollow Nanofibers for Efficient CO2 Conversions: A Comparative Experimental and Theoretical Study

卡宾 催化作用 部分 化学 硅氧烷 密度泛函理论 聚合物 有机化学 计算化学
作者
Sudip Bhattacharjee,Anjana Tripathi,Rupak Chatterjee,Ranjit Thapa,Thomas E. Mueller,Asim Bhaumik
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (2): 718-727 被引量:34
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c05576
摘要

Global warming and climate change are two severe environmental dangers brought on by the steady rise in the carbon dioxide (CO2) concentration in the atmosphere. Thus, in order to reduce this problem, it is essential to find an efficient material for high CO2 capture that can simultaneously exhibit good catalytic activity for CO2 utilization into useful chemicals. Herein, we report the synthesis of N-heterocyclic carbene-based porous organic polymers (NHC-01 and NHC-02) using the Friedel–Crafts reaction with the imidazolium salt and bi-phenyl. Among the two porous polymers, NHC-01 exhibited outstanding stability, high flexibility, and high BET surface area (1298 m2 g–1). NHC-01 material displayed a high CO2 uptake capacity of 2.85 mmol g–1 under 1.0 bar pressure at 273 K. NHC-01/02 has been utilized as a metal-free organocatalyst for the CO2 conversion reaction due to its high surface area, high CO2 absorption capacity, and as it bears the NHC moiety in the organic network. NHC-01 selectively reduced CO2 to methanol via hydrosilylation with complete conversion of silane under atmospheric CO2 pressure. Furthermore, the catalyst also shows good catalytic activity toward N-formylation and reductive cyclization reactions, which showed good yields up to at least four catalytic cycles. The reaction mechanisms are also studied by theoretical simulation using density functional theory (DFT), which shows that intermediates have the appropriate free energy level for the catalyst to promote the reaction with a low energy barrier.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
七慕凉应助归尘采纳,获得10
刚刚
zjq完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
顺利的尔冬完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
罗小童发布了新的文献求助30
1秒前
romeo发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
geg完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
三月兔发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
落尘完成签到,获得积分10
2秒前
夜将尽应助归尘采纳,获得10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
zhaowenxian完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
rui发布了新的文献求助10
4秒前
夜将尽应助归尘采纳,获得10
5秒前
zjq发布了新的文献求助10
5秒前
菜菜完成签到,获得积分10
5秒前
高玉峰发布了新的文献求助10
5秒前
研友_VZG7GZ应助Gavin采纳,获得10
5秒前
5秒前
乐乐应助Zhaobin采纳,获得10
6秒前
Stone完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
jiejie完成签到 ,获得积分10
7秒前
海蓝云天应助归尘采纳,获得10
7秒前
正直焦发布了新的文献求助10
7秒前
回忆完成签到,获得积分10
8秒前
lt完成签到,获得积分10
8秒前
romeo发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
培培发布了新的文献求助10
9秒前
领导范儿应助三月兔采纳,获得10
9秒前
夜将尽应助归尘采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Stop Talking About Wellbeing: A Pragmatic Approach to Teacher Workload 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5615168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4700058
关于积分的说明 14906318
捐赠科研通 4741317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2547956
邀请新用户注册赠送积分活动 1511725
关于科研通互助平台的介绍 1473774