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FESE快读 | 基于硫掺杂三聚氰胺衍生石墨相氮化碳的非金属催化剂用于CO2环加成反应 |
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论文标题:Sustainable nonmetal catalysts based on sulfur-doped melamine-derived graphitic carbon nitride for CO2 cycloaddition
期刊:Frontiers of Environmental Science & Engineering
作者:Dan Liu, Zebo Wu, Xujia Pan, Shimin Kang, Haojie Qian, Fei Mao, Kezi Yao, Raoxi Qing, Yongjun Xu
发表时间:15 Jul 2025
DOI:10.1007/s11783-025-2011-x
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摘要图
目前,二氧化碳(CO2)排放过量已成为日益突出的全球性能源与环境问题。因此,亟需将CO2转化为精细化学品的有效方法。本研究以硫脲(CH4N2S)和三聚氰胺为催化剂前驱体,通过程序升温热解法制得一系列硫掺杂碳氮(CNS-X)材料(其中X代表硫脲与三聚氰胺的物质的量之比,范围为0.03至0.8)。硫源赋予CNS-X材料酸性位点,这些酸性位点与三聚氰胺不完全聚合产生的氨基协同作用,使该材料成为CO2与环氧化物环加成反应的双功能催化剂。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、元素分析、X射线光电子能谱及N2吸附-脱附等技术对催化剂进行表征,证实了官能团的成功整合。研究发现,当硫脲掺杂比例为0.4时(CNS-0.4催化剂)可显著促进CO2的高效转化:在1.0 MPa、140 ℃条件下反应10 h,环氧氯丙烷(ECH)的转化率超过90.0%,环状碳酸酯的选择性为98.0%。CNS-0.4优异的催化性能归因于路易斯酸位点与碱位点共存产生的协同效应。值得注意的是,使用CNS-0.4催化剂经过4次反应循环后,仍能保持较高的产率。


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本文内容来自FESE期刊2025年第19卷第7期发表的研究文章“Sustainable nonmetal catalysts based on sulfur-doped melamine-derived graphitic carbon nitride for CO2 cycloaddition”。通讯作者为东莞理工学院徐勇军教授。
引用格式:Dan Liu, Zebo Wu, Xujia Pan, Shimin Kang, Haojie Qian, Fei Mao, Kezi Yao, Raoxi Qing, Yongjun Xu. Sustainable nonmetal catalysts based on sulfur-doped melamine-derived graphitic carbon nitride for CO2 cycloaddition. Front. Environ. Sci. Eng., 2025, 19(7): 91 https://doi.org/10.1007/s11783-025-2011-x
期刊简介

Frontiers of Environmental Science & Engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊,聚焦环境领域前沿问题与研究成果,重点关注开创性、跨学科的研究,致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台,是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊。
主编:曲久辉院士,John Crittenden院士
期刊官网1(国内免费获取)
https://journal.hep.com.cn/fese/EN
期刊官网2
www.springer.com/journal/11783
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