一種亞胺基有機多孔聚合物骨架材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種亞胺基有機多孔聚合物骨架材料及其制備方法屬于多孔材料的【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明提供的一種亞胺基有機多孔聚合物骨架材料具有高度有序的一維孔道，在孔壁上分布著大量的氮原子；本發(fā)明提供的亞胺基有機多孔聚合物骨架材料的制備方法是在酸催化作用下，將一定比例的水合肼和芳香多醛分子在溶劑熱的條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)。本發(fā)明提供的亞胺基有機多孔聚合物骨架材料具有高的比表面積、均一孔徑、強結(jié)晶性、高氮含量等特點，利用亞胺縮合反應(yīng)制備有機多孔聚合物避免的貴金屬催化劑的使用、廉價水合肼的應(yīng)用均可以降低該類骨架材料的生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種亞胺基有機多孔聚合物骨架材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多孔材料的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種亞胺基有機多孔聚合物骨架材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，有機多孔聚合物骨架材料的合成得到了迅猛的發(fā)展，共價有機骨架材料、共軛微孔聚合物材料、元素有機骨架材料、自具微孔聚合物材料及超交聯(lián)聚合物材料等的合成逐漸成為研究的熱點。與傳統(tǒng)的多孔材料像無機分子篩和無機-有機雜化金屬有機骨架相比，有機多孔聚合物骨架材料一般由較輕質(zhì)量的碳、氫、氧、氮和硼構(gòu)成，具有更輕的骨架密度，并且具有更高的比表面積、更好的物理化學(xué)穩(wěn)定性。而且，有機多孔材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能可以通過合理的化學(xué)設(shè)計、選擇合適的結(jié)構(gòu)單元、選擇多種化學(xué)合成途徑進行調(diào)節(jié)。目前，有機多孔聚合物骨架材料由于具有高的比表面積和孔容，已在催化、氣體儲存、分子分離、環(huán)境、能源等方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
[0003]2009 年，Yaghi 等[J.Am.Chem.Soc.，2009，131，4570-4571]首先報道了亞胺基三維有序共價有機骨架材料，其比表面積高達到1360m2/g。2013年，Jiang等[J.Am.Chem.Soc.,2013, 135，17310-17313]報道了利用肼和1，3，6，8-四(甲?；交?芘通過縮合反應(yīng)制備發(fā)光的二維結(jié)晶性共價有機骨架材料，并研究了其對爆炸物1，3，5-三硝基苯酚的選擇性響應(yīng)。通過選擇不同單體，一些亞胺連接的有機多孔聚合物骨架材料被報道了[Angew.Chem.1nt.Ed.2013, 52, 3770-3774 ； J.Am.Chem.Soc., 2013, 135, 546-549 ； J.Am.Chem.Soc., 2013, 135, 5328-5331 ；Angew.Chem.1nt.Ed.2013, 52, 13052-13056 ；Chem.Eur.J.2013，19，3324-3328.]，已在氣體吸附與分離、催化、光電子領(lǐng)域表現(xiàn)出了潛在的應(yīng)用。利用亞胺縮合反應(yīng)構(gòu)筑亞胺基有機多孔聚合物骨架材料具有反應(yīng)條件相對溫和，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高；副產(chǎn)物為水，易于除去；不需要昂貴的催化劑，免去了繁瑣的殘余催化劑除去過程；可逆的反應(yīng)過程可能修復(fù)骨架結(jié)構(gòu)中的缺陷，獲得高度有序的結(jié)晶性聚合物骨架材料。目前用于合成亞胺基有機多孔聚合物骨架的單體合成比較繁瑣、合成步驟多，增加了聚合物制備成本，因此，需要開發(fā)廉價的亞胺基有機多孔聚合物骨架材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種廉價的具有高比表面積的多孔有機聚合物材料及其制備方法。為了解決這一問題，本發(fā)明提供了亞胺基有機多孔聚合物骨架材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是，一種亞胺基有機多孔聚合物骨架材料，結(jié)構(gòu)式是:
[0006]

【權(quán)利要求】
1.一種亞胺基有機多孔聚合物骨架材料，其結(jié)構(gòu)式是:
其中η = 2~500。
2.—種權(quán)利要求1的亞胺基有機多孔聚合物骨架材料的制備方法，其特征是， 將有機溶劑和冰醋酸分散在蒸餾水中，形成混合溶液；將水合肼和芳香多醛化合物分散在所述混合溶液中，在氮氣保護下，于80~140°C反應(yīng)24~96小時，過濾，用甲醇、四氫呋喃、丙酮分別洗滌，得到固體粉末；所述的固體粉末在100°C真空干燥10小時，真空度小于0.133Pa，得到具有高比表面積和孔容的亞胺基多孔有機聚合物骨架材料；其中所述的有機溶劑為二氧六環(huán)、四氫呋喃、1，3，5-三甲基苯或乙醇；所述的芳香多醛分子為.1，3，5-三甲?；交?，3，5-三羥基-2，4，6-三甲?；剑凰想?、芳香多醛分子、有機溶劑、冰醋酸和蒸餾水的摩爾比為1:0.66~0.67:30~50:2.1~2.2:19.8~19.9。
3.—種權(quán)利要求2所述的亞胺基有機多孔聚合物骨架材料的制備方法，其特征是，所述有機溶劑為二氧 六環(huán)。
【文檔編號】C08G12/04GK104177576SQ201410395044
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】劉曉明, 李忠平 申請人:吉林大學(xué)