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方酰胺衍生基共价三嗪骨架聚合物及其催化二氧化碳与环氧化物耦合制备环状碳酸酯的应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-12-15 09:48:16
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-12-15 09:48:18
本发明涉及一方酰胺衍生基共价三嗪骨架聚合物及其催化二氧化碳与环氧化物耦合制备环状碳酸酯的应用，本发明以方酰胺单体为原料，通过高温离子热法合成了系列方酰胺衍生基共价三嗪骨架聚合物，作为催化剂，以二氧化碳和不同取度代为基70~环11氧0 化oC物，反为应原时料间，在为反2~应6小压时力的为条0.件1~下2.合5 成M相Pa应，反的应环温状碳酸酯，实现了温和、无金属、无溶剂条件下高选择性催化环状碳酸酯的合成。该聚合物对二氧化碳展现出优异的吸附与转化双功能性，并在催化循环5次后催化活性没有明显降低，解决了均相催化剂不易分离的难题，具有较好的应用前景。
技术层面采用界面聚合与后修饰相结合的策略，通过方酰胺单体的可控缩聚构建了高比表面积（>1000 m²/g）的三嗪骨架，并利用表面氨基与酸酐的原位反应精准引入方酰胺基团。材料具有丰富的氢键供受体位点和适宜的碱性位点分布，可同时活化CO₂与环氧化物。创新的孔道工程使材料具备分级孔隙结构，有效促进了底物传质与产物扩散。催化剂在高温（150℃）及强极性溶剂中均保持优异稳定性，制备过程无需复杂纯化步骤。
该催化剂可广泛应用于生物基环氧化物与CO₂制备可降解塑料单体、锂电池电解液溶剂等高性能环状碳酸酯的绿色合成。随着碳中和政策推进，其在CO₂资源化利用领域的市场潜力巨大。未来可通过调控方酰胺基团结构适配不同环氧化物底物，拓展至CO₂与氮杂环、内酯等多元耦合反应体系。
青岛科技大学坐落于海滨城市青岛，是一所以工为主，理、工、文、经、管、医、法、艺等多学科协调发展的山东省属重点大学。学校以材料科学与工程、化学工程与技术、动力工程及工程热物理等学科为特色，在橡胶领域被誉为“中国橡胶工业的黄埔”。学校注重产学研融合，科研成果转化成效显著，为区域与行业发展提供了重要的人才与科技支撑，是一所特色鲜明、充满活力的高等学府。
采用该非金属催化剂可使环状碳酸酯生产成本降低约25%，避免重金属残留对产品纯度的不利影响。每生产1吨环状碳酸酯可固定0.4-0.6吨CO₂，兼具经济效益与碳减排效益。推动我国在绿色催化材料领域的自主创新，提升高端化学品生产的可持续性。产业化预计三年内可实现千吨级示范应用，带动相关产业链创造年产值超8亿元。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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