Meso/Microporous Carbons from Conjugated Hyper-Crosslinked Polymers Based on Tetraphenylethene for High-Performance CO(2) Capture and Supercapacitor.
Meso/Microporous Carbons from Conjugated Hyper-Crosslinked Polymers Based on Tetraphenylethene for High-Performance CO(2) Capture and Supercapacitor.
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DOI：
10.3390/molecules26030738
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发表时间：
2021-01-31
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kuo SW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mohamed MG;Ahmed MMM;Du WT;Kuo SW
在本研究中，我们通过四苯乙烯（TPE）单体在AlCl3作为催化剂存在下，在有或没有三聚氯氰的情况下，通过傅克反应合成了两种不同的超交联聚合物TPE-CPOP1和TPE-CPOP2，通过碳化和氢氧化钾（KOH）活化，成功合成了两种介孔/微孔碳材料。根据热重（TGA）、N2吸附/解吸和粉末X射线衍射（PXRD）分析，所得多孔碳材料表现出高比面积（高达1100 m2 g−1）、总孔体积、良好的热稳定性和无定形特征。 800 °C 热处理后制备的 TPE-CPOP1 (TPE-CPOP1-800) 显示出优异的 CO2 吸收性能（298 K 时为 1.74 mmol g−1，273 K 时为 3.19 mmol g−1）。此外，该材料在 5 mV s−1 下具有 453 F g−1 的高比电容，与其他多孔碳材料相比，在 20 A g−1 下具有出色的库仑效率，可进行 10,000 次循环。
In this study, we successfully synthesized two types of meso/microporous carbon materials through the carbonization and potassium hydroxide (KOH) activation for two different kinds of hyper-crosslinked polymers of TPE-CPOP1 and TPE-CPOP2, which were synthesized by using Friedel–Crafts reaction of tetraphenylethene (TPE) monomer with or without cyanuric chloride in the presence of AlCl3 as a catalyst. The resultant porous carbon materials exhibited the high specific area (up to 1100 m2 g−1), total pore volume, good thermal stability, and amorphous character based on thermogravimetric (TGA), N2 adsoprtion/desorption, and powder X-ray diffraction (PXRD) analyses. The as-prepared TPE-CPOP1 after thermal treatment at 800 °C (TPE-CPOP1-800) displayed excellent CO2 uptake performance (1.74 mmol g−1 at 298 K and 3.19 mmol g−1 at 273 K). Furthermore, this material possesses a high specific capacitance of 453 F g−1 at 5 mV s−1 comparable to others porous carbon materials with excellent columbic efficiencies for 10,000 cycle at 20 A g−1.
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