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  近年來，用于吸附及轉化二氧化碳的具有微孔結構的微孔共軛聚合物（CMPs）、金屬有機框架聚合物（MOFs）和共價有機框架聚合物（COFs）的設計及合成成為熱點。與COFs和MOFs相比，微孔共軛聚合物因具有物理和化學穩定性高、易于合成、比表面積大、微孔率高等優點而備受矚目。此外，微孔共軛聚合物因其獨特的延展π共軛結構而被廣泛應用于電子器件中。

  最近，Buchwald-Hartwig（B-H）耦合反應被用于微孔共軛聚合物的設計和合成中。其通過鈀催化芳基胺與芳基鹵化物的交叉耦合，在聚合物網絡中形成大量的C-N鍵，從而賦予材料具有更多的功能特性。因此，這種耦合方法提供了一種制備富氮且具有氧化還原活性的微孔共軛聚苯胺的簡單途徑。然而與通過其他耦合反應合成的微孔共軛聚合物相比，通過B-H偶合反應合成的微孔共軛聚合物的一個顯著缺點是該類聚合物的比表面積不高（約50m²/g）。

  針對這一關鍵問題，西安交大能動學院環境工程系陳杰博士及其導師延衛教授與英國布里斯托大學化學系Charl FJ Faul教授合作，創新性地提出一種針對B-H反應所合成的微孔共軛聚合物的比表面積增大和調控方法。利用一系列具有不同陰離子尺寸和陽離子尺寸的鹽對合成溶劑的Hansen溶解度常數進行調控而使之與聚合物的溶解度常數匹配，簡單、可控地將微孔共軛聚苯胺（PTPA）的比表面積從58m²/g提高到了1152m²/g。同時制備的聚合物的孔徑分布由調控前的不均勻分布變為調控后集中于微孔區域，從而使之具有與COFs和MOFs類似的規則微孔孔徑分布特征，所合成材料對CO₂的吸附量也從0.70mmol/g提高到了3.60mmol/g。據此，該研究不僅突破了B-H耦合法制備微孔共軛聚合物低比表面積的瓶頸，同時還提出了無機鹽是制備具有微孔性質的微孔共軛聚合物的必要條件的重要結論，對未來微孔共軛聚合物的設計合成具有指導意義。

  該研究工作以《微孔共軛聚合物比表面積、孔徑和功能的調控》（Tuneable Surface Area, Porosity and Function in Conjugated Microporous Polymers）為題，在國際頂級期刊《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）上發表，陳杰博士為本論文的第一作者，西安交通大學能源與動力工程學院環境工程系為第一署名單位。

  該研究工作得到了國家留學基金委的資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201905488