Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 29-32. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 29-32. Введение Пористые материалы привлекают значительное внимание благодаря своей уникальной архитектуре, высокой удельной поверхности и значительному объему пор, что открывает широкие возможности их применения — от газоразделения и хранения до каталитических процессов, очистки сточных вод, а также преобразования и аккумуляции энергии. Ионные сверхсшитые полимеры (ИССП) [1] представляют собой обширный класс микропористых органических материалов, сочетающих высокоразвитую поверхность с ионной функциональностью, что придает им особые физико-химические свойства. В настоящее время существует большое разнообразие подходов синтеза ионных полимеров, среди которых можно выделить три основных: (1) прямая сополимеризация ионных и нейтральных мономеров; (2) генерация ионных фрагментов in situ в процессе гиперсшивки; а также (3) постсинтетическая модификация, предусматривающая введение ионных групп в уже сформированную полимерную матрицу. Целью исследования является синтез ионных микропористых сверхсшитых полимеров с различными функциональными группами (-OH, -NH 2 , -COOH и др.) и противоионами (-Cl, -Br, -I) двухстадийным методом . Также ионные полимеры должны обладать высокой удельной поверхностью и значительной концентрацией ионных центров для осуществления одностадийной конверсии CO 2 в циклические карбонаты. Р е зу л ь т а ты исследований На первом этапе путем реакции кватернизации [2] были получены ионные мономеры — ионные соединения — на основе 1-винилимидазола с различными функциональными группами и противоионами (рис. 1). Полученные ионные мономеры были характеризованы с помощью различных физико-химических методов: ИК-спектроскопия, 'H -ЯМР, 13С-ЯМР, ТГА-ДТА, MALDI, элементный анализ, хемосорбция СО 2 . Рис. 1. Схема синтеза ионных жидкостей На следующем этапе синтезировали два типа полимерных катализаторов на основе ионных жидкостей, полученных на первой стадии: полимеризованные ионные жидкости (ПИЖ) и ионные сверхсшитые полимеры (ИССП). Полимеризованные ионные жидкости, синтезированные на основе ионных жидкостей и дивинилбензола (рис. 2), обладают рядом важных характеристик. К преимуществам ПИЖ относится высокое содержание ионных центров (более 60 %), что обеспечивает высокую каталитическую активность в реакции конверсии СО 2 . Также ПИЖ демонстрируют термическую стабильность до 350 °C. Однако существуют и определенные ограничения: относительно небольшая удельная поверхность (около 40 м2/г) и недостаточная пористость. Эти характеристики негативно влияют на процессы массопереноса и концентрацию молекул CO 2 вокруг каталитических центров во время © Головачева А. А., Казарина О. В., Головкина А. И., Маркин З. А., 2025 30