مبینا احمدی - دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
احمد اسدی نژاد - دانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چارچوب های آلی کووالانسی (COFs) دسته ای از پلیمرهای آلی بلوری بوده که به دلیل تخلخل و سطح ویژه بالا و همچنین ساختار ویژه رزونانسی دارای توانمندی بالقوه بالایی در ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی هستند. این مواد به وسیله بسپارش و تبلور هم زمان دو مونومر واکنش دهنده با ساختار جهت دار تهیه می شوند. هدف از این پژوهش، سنتز یک COF با کارایی مناسب بر اساس واکنش تراکمی بین مونومرهای دی آمین و تری آلدهید در فاز مایع است. چارچوب آلی سنتز شده، از دیدگاه ساختار و خواص به کمک روش­ ها ی تجزیه عنصری، طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR)، آنالیز BET، پراش اشعه ایکس (XRD)، آنالیز گرماوزن سنجی (TGA) و در نهایت آزمون الکتروشیمیایی مشخصه یابی گردید. طیف سنجی FTIR، وقوع واکنش تراکمی و تشکیل پیوند کووالانسی ایمینی در اثر بسپارش مونومرها را تائید کرد. الگوهای پراش XRD نشان دادند که ماده سنتز شده دارای ساختار بلوری منظم بوده و شبکه بارز یک چارچوب آلی کووالانسی را دارد. آنالیز BET نشان داد که COF سنتز شده، متخلخل بوده و میانگین قطر حفرات در حدود nm ۲۸ است. به علاوه، حجم کل حفرات در هر گرم ماده سنتز شده در حدود cm۳ ۱۹/۰ و سطح ویژه آن بالغ بر m۲/g ۴۶۵ است. پایداری گرمایی ماده سنتز شده توسط TGA تا °C ۳۱۶ مشاهده شد. آزمون های الکتروشیمیایی نشان دادند که الکترود ساخته شده از COF سنتز شده دارای عملکرد چرخه ای خوبی بوده و ظرفیت خازنی ویژه بالایی، معادل F/g ۳۰۲ در چگالی جریان A/g ۱، دارا است.

پلیمرهای آلی متخلخل, چارچوب آلی کووالانسی, ابر خازن, ذخیره سازی انرژی