摘要

为合成用于高效脱除烟道气SO2的有机多孔聚合物席夫碱-1(SNW-1),提出使用环丁砜和二甲基砜混合溶剂,并通过调节其比例实现对SNW-1孔径大小与其吸附性能的调控。实验结果表明,溶剂配比调节不改变SNW-1的化学组成和连接结构,但影响吸附剂孔径大小,进而影响SO2的吸附容量和选择性。所合成的4种SNW-1中,孔径小且比表面积大的SNW-1-3的SO2吸附量最大,且SO2/CO2的选择性高达124.8~159.9,优于大多数有机多孔聚合物材料。此外,物理吸附的过程属性,使SNW-1具有稳定的重复使用性。密度泛函理论(DFT)计算表明,SO2的吸附位点为SNW-1中的三嗪环N原子和亚氨基上的氢原子,而CO2的吸附位点仅为亚氨基上的氢原子。N原子和S(SO2)原子之间的偶极-偶极相互作用以及O(SO2)和H(─NH─)之间氢键相互协同作用使得SO2与SNW-1相互作用的结合能高于CO2与SNW-1相互作用的结合能,进而使SO2相对CO2在SNW-1上呈现高的吸附选择性。