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ACS Sustainable Chem. Eng.：一鍋-多步集成策略！多唑聚離子液體助力CO2化學(xué)固定為鏈狀碳酸酯

二氧化碳(CO₂)作為一種無毒、廉價(jià)的可再生C1資源，將其變廢為寶化學(xué)固定為高附加值的鏈狀碳酸酯具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，鏈狀碳酸酯的直接合成方法受限于CO₂熱力學(xué)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)惰性的限制。

基于此，南京工業(yè)大學(xué)的管國(guó)鋒教授、丁靖副教授等設(shè)計(jì)并制備了堿性多唑聚離子液體，實(shí)現(xiàn)了一鍋法催化CO₂制備碳酸二甲酯(DMC)。通過原位紅外、密度泛函理論計(jì)算等闡明了堿性多唑聚離子液體所起到的“活化插入CO₂”與“解離醇分子”的雙重角色及反應(yīng)機(jī)理。相比于直接合成方法，以多唑聚離子液體為催化劑，一鍋-多步集成策略可使碳酸二甲酯產(chǎn)率提升至59%，同時(shí)副產(chǎn)二醇等高附加值產(chǎn)物。該工作為多功能催化劑的設(shè)計(jì)及堿性位點(diǎn)對(duì)一鍋多步制備直鏈碳酸酯的催化機(jī)理探究提供了新思路。該工作發(fā)表于ACS Sustainable Chem Eng期刊并選為封面文章。

One-Pot Multiple-Step Integration Strategy for Efficient Fixation of CO₂ into Chain Carbonates by Azolide Anions Poly(ionic liquid)s. ACS Sustainable Chem. Eng., 2021, DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c01187.

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