co2作为一种廉价、易得、无毒且可再生的c1资源，其高效化学利用已成为当前工业界和学术界关注的焦点。以co2为原料，通过开发先进的催化技术，可将co2转化合成各种高附加值化工与能源产品。其中，环状碳酸酯因其广泛的工业应用而吸引了研究人员极大的研究兴趣。然而，由于co2较高的热力学稳定性和动力学惰性，当前所报道的催化剂在催化活性、结构稳定性、分离回用等方面的综合性能仍存在一定的技术缺陷。因此，针对co2转化合成环状碳酸酯反应，设计开发兼具高活性与高稳定性、且易于分离回用的新型催化剂仍是当前该领域的迫切需求。
化工学院刘猛帅/刘福胜团队长期围绕co2高值化利用领域存在的关键科学与技术瓶颈问题开展研究，近年来在co2高效转化合成有机碳酸酯、喹唑啉-2,4(1h,3h)-二酮、苯丙炔酸、恶唑烷酮及其衍生物等高值精细化学品方面取得了系列进展，创制出了面向不同co2转化路径的系列多功能催化材料（aiche j., 2024, e18488; sep. purif. technol., 2024, 329, 125196;j. colloid interface sci., 2024, 656, 24–34; j. colloid interface sci., 2024, 661, 1000–1010）。近日，团队在co2高效转化合成环状碳酸酯新型多相催化剂的设计与开发方面取得重要研究进展。作者通过合理设计芳香类单体结构，基于傅-克烷基化反应原理，创制了系列超交联多孔有机聚合物催化剂。通过对催化剂的结构与性能进行调控与优化研究，发现该类催化剂可展现出规整的孔隙结构、高的比表面积和优异的稳定性，实现了无溶剂、无金属以及常压条件下高效催化co2转化合成环状碳酸酯。
结合密度泛函理论（dft）计算的方法，作者深入阐明了不同活性位点与模型反应物的相互作用以及新型催化微环境下co2与环氧化物环加成反应机理，为功能导向新型催化材料的设计与开发提供了重要指导。该工作解决了当前多相催化剂存在的稳定性差、催化活性低导致的反应需要高温高压等问题。以上研究成果以“experimental and theoretical investigation of phenylpyridine-based hypercrosslinked polymers for atmospheric co2adsorption and fixation under solvent-/metal-free conditions”为题发表于国际化工三大刊的chemical engineering science，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.120298。青岛科技大学化工学院2022级硕士研究生曲添添为第一作者，刘猛帅与刘福胜为论文共同通讯作者，青岛科技大学为第一通讯单位。
以上研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省青创团队发展计划等项目的资助。
