Unraveling the mechanism of CO(2) capture and separation by porous liquids.
Unraveling the mechanism of CO(2) capture and separation by porous liquids.
复制标题
揭示多孔液体捕获和分离二氧化碳的机制
DOI：
10.1039/d0ra08039j
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发表时间：
2020-11-23
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Li, Huaming
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yin, Jie;Fu, Wendi;Zhang, Jinrui;Ran, Hongshun;Lv, Naixia;Chao, Yanhong;Li, Hongping;Zhu, Wenshuai;Liu, Hui;Li, Huaming
二氧化碳（CO2）排放加剧了温室效应，因此需要对其进行捕获和分离。多孔液体兼具固体的多孔性和液体的流动性，在吸收CO2方面表现出广泛的应用，但气体捕获和分离的机理需要深入了解。为此，我们提供了一个分子的角度来看，气体吸收的多孔液体组成的多孔有机笼溶解在一个尺寸排除的溶剂，六氯丙烯，密度泛函理论的第一次。本文对三种具有代表性的多孔有机笼和分子的不同构象进行了综合考虑。结果表明，与CO2相比，氯仿由于C-H-π相互作用更强而更容易进入笼中，每个笼通过氢键和π-π相互作用吸收CO2的最佳容量分别为4、2和4当量。我们希望这些发现将促进用于捕获和分离气体的类似多孔液体的合成。
Carbon dioxide (CO2) emissions intensify the greenhouse effect so much that its capture and separation are needed. Porous liquids, possessing both the porous properties of solids and the fluidity of liquids, exhibit a wide range of applications in absorbing CO2, but the mechanism of gas capture and separation demands in-depth understanding. To this end, we provide a molecular perspective of gas absorption in a porous liquid composed of porous organic cages dissolved in a size-excluded solvent, hexachloropropene, by density functional theory for the first time. In this work, different conformations were considered comprehensively for three representative porous organic cages and molecules. Results show that chloroform, compared to CO2, tends to enter the cage due to stronger C–H⋯π interaction and the optimal capacity of each cage to absorb CO2 through hydrogen bonding and π–π interaction is 4, 2 and 4 equivalents, respectively. We hope that these discoveries will promote the synthesis of similar porous liquids that are used to capture and separate gases.
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