구리 촉매화 클릭 반응을 통한 새로운 공액 미세 다공성 고분자의 합성 및 이산화탄소 포집 능력

박정원; 이창연

doi:10.7317/pk.2018.42.3.371

주제분류

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저널정보

한국고분자학회
폴리머 학술저널
폴리머 제42권 제3호
2018.5 371 - 376 (6page)
DOI : 10.7317/pk.2018.42.3.371

저자정보

박정원 (인천대학교)
이창연 (인천대학교)

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본 연구에서는 1,3,6,8-tetraethynylpyrene(1)과 azido 그룹을 포함하는 1,4-diazidobenzene(2), 4.4`-diazidobiphenyl (3)간의 클릭 반응을 통하여 공액 미세기공 고분자, CMP-1과 CMP-2를 합성하였다. 합성된 폴리머들은 FTIR과 고체상 ¹³C NMR을 통해 그들의 구조를 분석하였고, N2-흡탈착 등온선 및 CO₂ 흡착 등온선을 통해 표면적 및 이산화탄소 흡착 능력을 측정하였다. 분자의 길이가 더 긴 단량체 3으로 합성된 CMP-2에서 BET 표면적이 증가되고 기공크기가 감소되는 것이 관찰되었으며 이산화탄소 흡착 결과 298 K에서는 CMP-1과 CMP-2가 비슷한 흡착량을 보였으나 273 K에서는 CMP-2의 흡착량이 CMP-1에 비해 약 1.5배 증가됨이 관찰되었다. CMP-2의 우월한 이산화탄소 흡착성능은 높은 표면적과 이산화탄소 흡착에 적합한 0.4~0.8 nm의 미세 기공의 존재에 기인한다.

In this study, conjugated microporous polymer, CMP-1 and CMP-2, were synthesized via the copper-catalyzed click reaction between 1,3,6,8-tetraethynylpyrene(1) and 1,4-diazidobenzene(2) or 4,4"-diazidobiphenyl(3). The obtained polymers were characterized by FTIR and solid state ¹³C NMR, and their surface area and carbon dioxide adsorption capacities were measured by N2-adsorption/desorption isotherms and CO₂ adsorption isotherms, respectively. The BET surface area was increased and the pore size was decreased in the CMP-2 which is originated from the monomer 3 having a longer molecular length. CMP-1 and CMP-2 exhibited similar CO₂ adsorption capacities at 298 K, 1 bar but CMP-2 displayed superior CO₂ adsorption ability compared with CMP-1 at 273 K. The enhanced CO₂ adsorption ability of CMP- 2 can be attributed to its high surface areas and appropriate pore diameter to capture CO₂ molecules.

#CO₂ capture #conjugated microporous polymer #click-reaction #metal-organic frameworks #pore size