共轭钴-四苯基卟啉超交联聚合物用于高效捕获二氧化碳并选择性光催化还原为一氧化碳

《Green Chemistry》：Conjugated cobalt-tetraphenylporphyrin hypercrosslinked polymers for efficient CO2 capture and selective photocatalytic reduction to CO

光催化CO2还原；超交联聚合物；钴卟啉材料；微孔结构设计；高效CO制备

　　

对可持续利用二氧化碳（CO₂）的迫切需求推动了高效光催化系统的发展，这些系统能够将二氧化碳转化为高附加值的化学品。我们报道了一种新型的基于钴-四苯基卟啉的超交联聚合物（HCP-CoTPP-DMB），该聚合物是通过使用对二甲氧基苯作为共轭交联剂，通过Friedel–Crafts烷基化反应合成的。这种设计使得聚合物具有微孔结构，增强了二氧化碳的吸附能力（在273 K时吸附量为10.1 wt%），并且钴催化位点易于接近；同时，扩展的π共轭框架促进了电荷的有效转移。在可见光照射下，使用[Ru(bpy)₃Cl₂作为光敏剂，HCP-CoTPP-DMB的二氧化碳产率达到3666.9 μmol g^?1 h^?1，选择性超过99%，优于许多已报道的多孔有机聚合物。其分层的孔结构和钴的配位作用协同增强了二氧化碳的捕获和转化效率，而共轭体系则确保了电荷的有效分离。这项工作为设计用于选择性二氧化碳还原的共轭聚合物光催化剂提供了新的见解，为可持续生产二氧化碳作为绿色化学合成的原料提供了一个可扩展且成本效益高的平台。