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化学与制药学院张爱江博士在CO2催化转化研究方面取得新进展


2022921日,化学领域权威期刊《Green Chemistry 该期刊最新影响因子为11.034,为中科院SCI一区TOP期刊)报道了黄淮学院化学与制药工程学院张爱江博士团队的最新研究成果“Imidazolium-based ionic liquids containing multipoint hydrogen bond donors as bifunctional organocatalysts for efficient cooperative conversion of CO2 to cyclic carbonates”Green Chem. 2022, 24, 7194-7207.)。该工作得到了国家自然科学基金(21901082, 21301064和河南省科技厅科技攻关项目(192102210023的支持。论文第一作者为张爱江博士,通讯作者为陈长娟博士黄淮学院为第一署名单位和通讯作者单位。

论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/gc/d2gc02517e

人类活动产生的CO2被持续排放到大气中被认为是全球气候变化的一个主要因素。发展CO2捕集及催化转化技术促进CO2资源的有效利用具有重要的科学意义和应用价值。咪唑基离子液体因其具有组分可调、蒸汽压低、易回收、CO2溶解度高等独特性能,被认为是CO2催化转化为环碳酸酯最有吸引力的催化剂之一。但目前咪唑基离子液体作为催化CO2转化为环碳酸酯的催化剂仍存在低活性的问题,主要表现为所需反应温度高、负载量高、反应时间长等。因此开发高效新型双功能咪唑基离子液体催化剂催化CO2转化为环碳酸酯是一项非常必要且十分有意义的工作。

在黄淮学院和化学与制药工程学院的大力支持下,张爱江博士采取在咪唑基离子液体中引入多个弱氢键供体(HBDs)的策略来提高传统咪唑基离子液体催化剂的活性,即通过多氢键协同作用,有效活化环氧底物,稳定反应过程中的中间体及过渡态,最终实现低负载量(0.2 mol%)催化CO2转化为环碳酸酯。该研究为深入理解氢键在咪唑基离子液体中的催化作用提供了丰富的信息,有助于促进新一代高效双功能有机催化剂的开发与设计。

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