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:13
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
zhang完成签到 ,获得积分10
刚刚
Aniu完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
化工牛马完成签到,获得积分10
3秒前
罗马没有马完成签到 ,获得积分10
4秒前
兹恩完成签到,获得积分10
5秒前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
5秒前
化工牛马发布了新的文献求助20
8秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
彭于彦祖应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
8秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
正己化人应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
犹豫的若完成签到,获得积分10
11秒前
无敌脉冲黄桃完成签到,获得积分20
13秒前
田様应助zmy采纳,获得10
15秒前
locker完成签到 ,获得积分10
17秒前
多情赛君完成签到 ,获得积分10
18秒前
上杉绘梨衣完成签到,获得积分10
22秒前
断了的弦完成签到,获得积分10
22秒前
陶醉的小海豚完成签到,获得积分10
25秒前
asdfgjjul完成签到,获得积分10
27秒前
活泼红牛完成签到,获得积分10
28秒前
WangJL完成签到 ,获得积分10
30秒前
32秒前
一一完成签到,获得积分10
33秒前
liujianxin发布了新的文献求助10
33秒前
zmy发布了新的文献求助10
36秒前
小二郎应助crabbbb68采纳,获得10
36秒前
mzhmhy完成签到,获得积分10
36秒前
搞怪的白云完成签到 ,获得积分10
37秒前
小巧的白竹完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
(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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
Real Analysis Theory of Measure and Integration 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4910766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4186429
关于积分的说明 12999659
捐赠科研通 3953947
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2168228
邀请新用户注册赠送积分活动 1186607
关于科研通互助平台的介绍 1093874