In the first work, we reported two new polymers with amide linkages and these polymers were analyzed and investigated for the carbon dioxide capture and separation. The breakthrough experiments were carried out by the homemade cell and selectivity is measured. The interactions between the polarized groups and gas molecule increase the $CO_2$ uptake of 8.7 wt.% at one bar, irrespective of surface area. Furthermore, these polymers exhibit high stability and resistant toward many solvents including water. In a similar way, the azo polymers were synthesized by diazotization reaction and characterized. Further, the absorption capacity of these polymers towards carbon dioxide and nitrogen are measured. The two polymers show good adsorption towards carbon dioxide. The polymer is predicted to be optimum material for the capture and separation of carbon dioxide since selectivity $CO_2$ over nitrogen is higher. In the similar way, we synthesized reported coordination polymer with copper metal and heterocyclic ligand. We tested application of the previously reported metal complex for carbon dioxide uptake and selectivity. In this thesis, new heterocyclic groups are incorporated for the synthesis of porous polymer and its application for gas capture was studied.
이 학위논문은 총 세가지의 연구내용으로 구성되어있다. 첫째, 우리는 아마이드 결합을 가지는 새로운 두 폴리머를 합성하였으며 이들이 이산화탄소 포획과 분리에 있어 얼마나 효과적인지를 분석하였다. 홈메이드 셀을 이용한 파과실험이 진행되었으며 선택성을 측정하였다. 편극화된 그룹과 기체 분자사이의 상호작용은 표면적에 관계없이 1기압하에서 이산화탄소 포획을 8.7%(질량비) 증가시켰다. 이 폴리머들이 물을 포함한 여러 용매에 대해 높은 안정성과 저항성을 가지는 것 또한 확인되었다. 둘째, 다이아조화반응을 통하여 아조-폴리머들을 합성하고 이들의 구조와 기체 흡착도를 확인하였다. 두 아조-폴리머의 이산화탄소와 질소에 대한 흡착도가 측정되었고, 특히 이산화탄소에 대해 좋은 흡착도를 나타내었다. 이 아조 폴리머들은 질소 흡착도에 비해 높은 이산화탄소 흡착도를 보이므로, 이산화탄소의 선택적 포획과 분리에 용이하게 이용될 수 있다. 마지막으로, 우리는 구리 금속과 헤테로고리를 포함한 리간드를 이용하여 배위성 폴리머를 합성할 수 있었다. 이 배위성 폴리머에 대해서도 이산화탄소 흡착도와 선택성이 확인되었다.
