由于对环境修复和储能装置的需求不断增加，为了促进现有能源技术的发展，不断开发出各种多功能材料。现在已经确定，这些材料用于特定应用的固有前提性质在某种程度上是对抗性的，从而限制了它们在实际工业应用中的使用。例如，通过固体吸附剂或膜分离有效气体混合物的吸附能力和选择性需要独特的多孔结构和选择性的表面极性功能，以便在存在其他气体的情况下吸附某些气体。而多功能多孔碳材料是清洁、安全和可持续的工作环境和储能装置的关键，因为它们可以重复使用、回收和再利用。

来自韩国高级科学技术学院的学者设计了一种具有4-(二氰亚甲基)-2，6-二甲基-4H-吡喃(DDP)表面官能团的新型电子共轭纳米三嗪骨架(CTFs)，用于在常温下氮气(N2)上选择性吸附二氧化碳(CO2)；通过改变材料的用途来制备尺寸稳定的高能量密度固态柔性超级电容器(SFSC)的活性电极材料。DDP的功能性4H-吡喃单元与三嗪骨架共振，丰富了整体表面极性，从而改善了选择性气体吸附，并在电化学切换过程中充当电荷存储和/或放电口袋。因此，基于顺铂的CTF在常压下对CO2的最佳吸附量为154.0 mg g-1，在273K时的CO2/N2选择性为185.8。这种材料在长周期的140°机械弯曲下不会损失电容性能，可以很容易地为商用发光二极管供电。相关 章以“Electronically Conjugated Multifunctional Covalent Triazine Framework for Unprecedented CO2 Selectivity and High Power Flexible Supercapacitor”标题发表在Advanced Functional Materials。

论 链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202107442

图1.基于DDP的CTF的合成和应用示意图，作为选择性CO2吸收和固态柔性超级电容器(SFSC)的活性材料。a)具有建议化学结构的基于DDP的有机共价三嗪骨架(CTFs)的合成路线。

显示了它的低能包含稳定的结构构型。b)通过考虑基于DDP的CTF的最小可能重复部分，说明了工业选择性吸收陆地/烟道气中CO2的可能的主-客体相互作用。通过双极性相互作用和三嗪-N中心对非极性N2气体分子的排斥来显示CO2的吸引力。

图2.基于DDP的分级多孔CTF电极材料的形态(FESEM)表征和HRTEM元素组成分析。合成CTF的高分辨率SEM图像，a)DDP400，b)DDP500，和c)DDP600在500nm的标尺上表现出分布均匀的大孔表面结构。分别在d)100，e)50，f)20和g)5 nm的标尺上拍摄了DDP600CTFs电极材料的高分辨率TEM图像。

图3.基于DDP的CTF电极材料的深入物理化学和结构表征。a)87K下DDP400、DDP500和DDP600活性电极材料的Ar吸附-脱附等温线显示Ⅰ类物理吸附等温线。插图：显示相应的特定下注表面积。由DDP400到DDP500再到DDP600的比表面积显著增加，表面能增加。填充和空符号分别代表气体吸附和解吸。b)符合氩吸附-解吸等温线的DDP400、DDP500和DDP600 CTF的NLDFT孔径分布。

图4.DDP基CTF在不同温度(273-323K)下的气体(CO2和N2)吸附-脱附特性，CO2/N2选择性研究和考虑纳米孔结构的可能的示意性解释。在273、298和323K温度下，分别测定了a)DDP400、b)DDP500和c)DDP600电极材料在1bar绝对压力下的CO2吸附等温线。在273K时，由于表面能的增大，吸收CO2的能力从84 mg g?1增加到154 mg·g-1。

图5.基于DDP的CTF电极材料和制作的固态柔性超级电容器(SFSC)的电化学性能。a)在0.5M EMIM-BF4/乙腈离子液体电解质溶液中，以0.05V s?1的恒定扫描速率循环伏安(CV)分析了DDP400、DDP500和DDP600CTF电极材料的循环伏安特性。

图6.基于制造的DDP600 CTF电极的SFSC在超容性和机械性能方面的特性响应。a)当输入电流密度从0.1A g?1增加到5.0A g?1时，制作的SFSC的比电容随输入电流密度的变化而变化。当输入电流密度增大时，比电容的保持率最高可达1Ag-1，然后随电流密度的增加而减小。b)通过同时考虑能量密度和功率密度的值，将所 道的SFSC与其他可用的固态高性能超级电容器的性能进行比较分析(Ragone曲线图)。SFSC具有较高的能量密度和功率密度，使DDP600电极材料在能效高的固态柔性超级电容器中的应用更加可靠。