本發(fā)明屬于多孔材料技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種亞胺聯(lián)接的多孔有機(jī)聚合物材料及其在光催化方面領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù):
光能是一種廉價(jià)、清潔無污染的綠色能源。其在自然界中儲(chǔ)藏豐富,且使用非常簡(jiǎn)便,具有高的化工應(yīng)用前景。為使光化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用,需要充分使用太陽光中含量最多的可見光部分。發(fā)展一些具有可見光吸收能力的光氧化還原催化劑,通過電子、能量轉(zhuǎn)移來活化有機(jī)分子已成為可見光利用的有效途徑。
共價(jià)有機(jī)骨架是新一類結(jié)構(gòu)有序的多孔材料。其一般由輕元素(碳、氫、氧、氮和硼等)組成,具有輕的骨架密度和高比表面積;骨架由強(qiáng)的共價(jià)鍵聯(lián)接而成,具有好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。目前,共價(jià)有機(jī)骨架已在氣體儲(chǔ)存和分離、多相催化、能量存儲(chǔ)、有機(jī)光電子等領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用。相比于經(jīng)典的無機(jī)多孔材料如分子篩、無機(jī)-有機(jī)雜化的多孔材料如金屬有機(jī)骨架等,共價(jià)有機(jī)骨架材料的巨大優(yōu)勢(shì)是可以選擇特定的有機(jī)結(jié)構(gòu)基元調(diào)節(jié)骨架的孔參數(shù)與骨架性質(zhì)。特別是二維共價(jià)有機(jī)骨架材料具有層層堆積排列結(jié)構(gòu),利于激子的傳輸與分離,然而,利用二維共價(jià)有機(jī)骨架材料作為光催化劑催化有機(jī)轉(zhuǎn)化的文獻(xiàn)還鮮有報(bào)道。因此,制備具有高比表面積、高結(jié)晶性、良好穩(wěn)定性的二維共價(jià)有機(jī)骨架材料作為非均相光催化劑催化有機(jī)反應(yīng)具有極其重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的技術(shù)不足,提供一種亞胺聯(lián)接的二維共價(jià)有機(jī)骨架材料及制備方法與用途。
本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是,
一種亞胺聯(lián)接的二維共價(jià)有機(jī)骨架材料,其結(jié)構(gòu)式為
其中a的結(jié)構(gòu)為:
b的結(jié)構(gòu)為:
n為2到1000的整數(shù)。
本發(fā)明提供的一種亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料的制備方法,由三嗪基芳香多胺a和烷氧基取代的芳香多醛b通過簡(jiǎn)單席夫堿縮合反應(yīng)合成亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料。本發(fā)明的共價(jià)有機(jī)骨架材料,可用以下三種方法制備。
一種亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料的制備方法,步驟如下:
將有機(jī)溶劑和冰醋酸分散在蒸餾水中,形成混合溶液,將烷氧基取代的芳香多醛化合物和三嗪基芳香多胺化合物分散在所述混合溶液中,在氮?dú)獗Wo(hù)下,60~140℃靜置反應(yīng)6~72小時(shí),過濾,用四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末,將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積的亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料;所述的三嗪基芳香多胺化合物、烷氧基取代的芳香多醛化合物、有機(jī)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。
其中所述有機(jī)溶劑可以是二氧六環(huán)、四氫呋喃、1,3,5-三甲基苯、乙醇、正丁醇或鄰二氯苯,也可以是如下的組合:乙醇+二氧六環(huán)或1,3,5-三甲基苯或甲苯;二氧六環(huán)+四氫呋喃;正丁醇+鄰二氯苯等;所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選二氧六環(huán)。
一種亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料的制備方法,步驟如下:
將有機(jī)溶劑和冰醋酸分散在蒸餾水中,形成混合溶液;將烷氧基取代的芳香多醛化合物和三嗪基芳香多胺化合物分散在所述混合溶液中,在氮?dú)獗Wo(hù)、60~140℃、攪拌條件下反應(yīng)6~72小時(shí),過濾,用四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末,將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積的亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料;所述的三嗪基芳香多胺化合物為a1或a2;烷氧基取代的芳香多醛化合物是b1~b3中的一種;所述的三嗪基芳香多胺化合物、烷氧基取代的芳香多醛化合物、有機(jī)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。
其中所述有機(jī)溶劑可以是二氧六環(huán)、四氫呋喃、1,3,5-三甲基苯、乙醇、正丁醇或鄰二氯苯,也可以是如下的組合:乙醇+二氧六環(huán)或1,3,5-三甲基苯或甲苯;二氧六環(huán)+四氫呋喃;正丁醇+鄰二氯苯。
一種亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料的制備方法,步驟如下:
將有機(jī)溶劑和冰醋酸分散在蒸餾水中,形成混合溶液;將烷氧基取代的芳香多醛化合物和三嗪基芳香多胺化合物分散在所述混合溶液中,在氮?dú)獗Wo(hù)、微波照射、60~140℃溫度下反應(yīng)1~48小時(shí),過濾,用四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末,將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積的亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料;所述的三嗪基芳香多胺化合物為a1或a2;烷氧基取代的芳香多醛化合物是b1~b3中的一種;所述的三嗪基芳香多胺化合物、烷氧基取代的芳香多醛化合物、有機(jī)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。
其中所述有機(jī)溶劑可以是二氧六環(huán)、四氫呋喃、1,3,5-三甲基苯、乙醇、正丁醇、鄰二氯苯,也可以是如下的組合:乙醇+二氧六環(huán)或1,3,5-三甲基苯或甲苯;二氧六環(huán)+四氫呋喃;正丁醇+鄰二氯苯。
一種亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料在光催化中的應(yīng)用,步驟如下:
稱取所述的亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料、n-芳基四氫異喹啉或其衍生物、親核試劑加入到反應(yīng)瓶中,向上述體系加入有機(jī)溶劑,在有氧氣氣體,可見光照射,0~30℃溫度下反應(yīng)0.5~12小時(shí),過濾,乙腈洗滌3次,濾液濃縮,得到n-芳基四氫異喹啉或其衍生物的脫氫偶聯(lián)產(chǎn)物,通過核磁和柱分離計(jì)算產(chǎn)率;所述的亞胺聯(lián)接的共價(jià)有機(jī)骨架材料、n-芳基四氫異喹啉或其衍生物、親核試劑、有機(jī)溶劑的摩爾比為1:4~40:12~7380:988~9880。
其中所述有機(jī)溶劑可以是甲醇、乙醇,乙腈,四氫呋喃,二甲亞砜,n,n-二甲基甲酰胺,甲苯;所述的親核試劑是硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷、丙酮、甲基酮、丙二酸二乙酯、丙二酸二異丙酯、亞磷酸二甲酯或亞磷酸二乙酯等。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,通過測(cè)定產(chǎn)物的傅立葉紅外光譜和固態(tài)碳譜證實(shí)所得產(chǎn)物確實(shí)為亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料;通過粉末x射線衍射圖來證實(shí)所得產(chǎn)物確實(shí)具有高的結(jié)晶性;通過測(cè)定氮?dú)馕?脫附曲線計(jì)算本發(fā)明亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料的比表面積、孔尺寸和孔體積;在可見光激發(fā)條件下,本發(fā)明制備的亞胺聯(lián)接的二維共價(jià)有機(jī)骨架材料能夠催化多種有機(jī)反應(yīng)發(fā)生,具體地如用于光催化n-芳基四氫異喹啉與親核試劑(如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷、丙酮、甲基酮、丙二酸二乙酯、丙二酸二異丙酯、亞磷酸二甲酯、亞磷酸二乙酯等)。
有益效果:
1、按照本發(fā)明提供的制備方法合成的共價(jià)有機(jī)骨架材料具有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;具有高的比表面積;具有高的結(jié)晶性。
2、本發(fā)明提供的共價(jià)有機(jī)骨架材料具有強(qiáng)的可見光吸收性質(zhì),能夠作為優(yōu)秀的非均相光催化劑催化有機(jī)化合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化。具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是實(shí)施例1中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-1的紅外譜圖。
圖2是實(shí)施例1中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-1的氮?dú)馕?脫附等溫線(77k;實(shí)心點(diǎn)代表氮?dú)馕?,空心點(diǎn)代表氮?dú)饷摳?。
圖3是實(shí)施例1中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-1的粉末x射線衍射圖。
圖4是實(shí)施例2中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-1的粉末x射線衍射圖。
圖5是實(shí)施例3中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-1的粉末x射線衍射圖。
圖6是實(shí)施例4中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-2的紅外譜圖。
圖7是實(shí)施例4中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-2的氮?dú)馕?脫附等溫線(77k;實(shí)心點(diǎn)代表氮?dú)馕剑招狞c(diǎn)代表氮?dú)饷摳?。
圖8是實(shí)施例4中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-2的粉末x射線衍射圖。
圖9是實(shí)施例5中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-2的粉末x射線衍射圖。
圖10是實(shí)施例6中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-2的粉末x射線衍射圖。
圖11是實(shí)施例7中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-3的紅外譜圖。
圖12是實(shí)施例7中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-3的氮?dú)馕?脫附等溫線(77k;實(shí)心點(diǎn)代表氮?dú)馕?,空心點(diǎn)代表氮?dú)饷摳?。
圖13是實(shí)施例10中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-4的紅外譜圖。
圖14是實(shí)施例10中亞胺連接的共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-4的氮?dú)馕?脫附等溫線(77k;實(shí)心點(diǎn)代表氮?dú)馕?,空心點(diǎn)代表氮?dú)饷摳?。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例1-16是本發(fā)明的一種發(fā)光多孔有機(jī)聚合物材料的制備實(shí)施例;實(shí)施例17是本發(fā)明的一種發(fā)光多孔有機(jī)聚合物材料在有機(jī)光催化反應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用。這些實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此內(nèi)容:
實(shí)施例1
將二氧六環(huán)(2.36mmol)和均三甲苯(5.74mmol)冰醋酸(0.60mmol)分散在蒸餾水(5.56mmol)中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol,28.3mg)和2,5-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥障?,所得混合液靜止于120℃下反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-1,產(chǎn)率88%。
反應(yīng)如下
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)cof-1進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1630m2g-1??左w積為1.59cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.7nm。
實(shí)施例2
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol28.3mg)和2,5-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥毡Wo(hù)下,所得混合液于120℃下攪拌反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料cof-1,產(chǎn)率85%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-1進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1357m2g-1??左w積為1.38cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.7nm。
實(shí)施例3
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol28.3mg)和2,5-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。將該混合物在氮?dú)庀旅芊庠?0ml微波管中,在微波照射100℃下攪拌加熱1小時(shí),使用cemexplorer微波合成器。過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-1,產(chǎn)率86%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-1進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1230m2g-1??左w積為1.24cm3g-1。孔尺寸主要分布在2.7nm。
實(shí)施例4
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪(0.08mmol32.2mg)和2,5-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥障?,所得混合液靜止于120℃下反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-2,產(chǎn)率92%。
反應(yīng)如下
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)cof-2進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1212m2g-1??左w積為1.45cm3g-1。孔尺寸主要分布在2.5nm。
實(shí)施例5
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪(0.08mmol32.2mg)和2,5-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥毡Wo(hù)下,所得混合液于120℃下攪拌反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-2,產(chǎn)率93%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-1進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1074m2g-1??左w積為1.33cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.5nm。
實(shí)施例6
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪(0.08mmol32.2mg)和2,5-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。將該混合物在氮?dú)庀旅芊庠?0ml微波管中,在微波照射100℃下攪拌加熱1小時(shí),使用cemexplorer微波合成器。過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-2,產(chǎn)率93%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-1進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為840m2g-1??左w積為1.01cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.5nm。
實(shí)施例7
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol28.3mg)和1,2-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥障?,所得混合液靜止于120℃下反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-3,產(chǎn)率99%。
反應(yīng)如下
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)cof-3進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1191m2g-1??左w積為1.23cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.5nm。
實(shí)施例8
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol28.3mg)和1,2-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥毡Wo(hù)下,所得混合液于120℃下攪拌反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-3,產(chǎn)率97%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-3進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1250m2g-1??左w積為1.32cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.5nm。
實(shí)施例9
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol28.3mg)和1,2-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。將該混合物在氮?dú)庀旅芊庠?0ml微波管中,在微波照射100℃下攪拌加熱1小時(shí),使用cemexplorer微波合成器。過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-3,產(chǎn)率98%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-1進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1012m2g-1??左w積為1.12cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.5nm。
實(shí)施例10
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪(0.08mmol32.2mg)和1,2-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥障?,所得混合液靜止于120℃下反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-4,產(chǎn)率96%。
反應(yīng)如下
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)cof-4進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1142m2g-1??左w積為1.33cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.6nm。
實(shí)施例11
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將(0.08mmol32.2mg)2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪和(0.12mmol23.3mg)1,2-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥毡Wo(hù)下,所得混合液于120℃下攪拌反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-4,產(chǎn)率94%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-4進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1165m2g-1??左w積為1.28cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.6nm。
實(shí)施例12
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪(0.08mmol32.2mg)和1,2-二甲氧基-對(duì)苯二甲醛(0.12mmol23.3mg)分散在所述混合溶液中。將該混合物在氮?dú)庀旅芊庠?0ml微波管中,在微波照射100℃下攪拌加熱1小時(shí),使用cemexplorer微波合成器。過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-4,產(chǎn)率95%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-4進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1020m2g-1。孔體積為1.06cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.6nm。
實(shí)施例13
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol28.3mg)和3,3`-二甲氧基-4,4`-二甲?;?lián)苯(0.12mmol32.4mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥障拢没旌弦红o止于120℃下反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-5,產(chǎn)率85%。
反應(yīng)如下
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)cof-5進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1220m2g-1??左w積為0.98cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.9nm。
實(shí)施例14
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.6mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5三嗪(0.08mmol28.3mg)和3,3`-二甲氧基-4,4`-二甲?;?lián)苯(0.12mmol32.4mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥毡Wo(hù)下,所得混合液于120℃下攪拌反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-5,產(chǎn)率82%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-5進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為1100m2g-1??左w積為0.95cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.7nm。
實(shí)施例15
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪(0.08mmol32.2mg)和3,3`-二甲氧基-4,4`-二甲?;?lián)苯(0.12mmol32.4mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥障?,所得混合液靜止于120℃下反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-6,產(chǎn)率88%。
反應(yīng)如下
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)cof-6進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為980m2g-1??左w積為0.92cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.4nm。
實(shí)施例16
將2.36mmol二氧六環(huán)和5.74mmol均三甲苯0.60mmol冰醋酸分散在5.56mmol蒸餾水中,形成混合溶液;將2,4,6-三(4-氨基酚氧基)-1,3,5-三嗪(0.08mmol32.2mg)和3,3`-二甲氧基-4,4`-二甲酰基聯(lián)苯(0.12mmol32.4mg)分散在所述混合溶液中。在氮?dú)夥毡Wo(hù)下,所得混合液于120℃下攪拌反應(yīng)72小時(shí),過濾,用干燥的四氫呋喃和丙酮分別洗滌3次,得到固體粉末;將所述的固體粉末在80℃真空干燥12小時(shí),得到具有高結(jié)晶性、高比表面積和孔容的亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架材料,編號(hào)為cof-6,產(chǎn)率85%。
用比表面積及孔徑分析儀(jw-bk132f)對(duì)獲得的cof-6進(jìn)行比表面積及孔徑分布檢測(cè),測(cè)得比表面積為940m2g-1??左w積為0.89cm3g-1??壮叽缰饕植荚?.2nm。
實(shí)施例17
實(shí)施例1制備共價(jià)有機(jī)骨架材料在非均相光催化領(lǐng)域的應(yīng)用。具體為:催化反應(yīng)在帶有磁力攪拌器的裝置中進(jìn)行。向反應(yīng)瓶中依次加入cof-1材料4毫克,n-芳基四氫異喹啉(0.20mmol),親核試劑(0.60mmol)(如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷、丙酮、甲基酮、丙二酸二乙酯、丙二酸二異丙酯、亞磷酸二甲酯、亞磷酸二乙酯等),2ml甲醇,在藍(lán)色熒光燈(功率30w,波長(zhǎng)460nm)于室溫氧氣條件下照射合適時(shí)間。反應(yīng)完畢后,通過離心或過濾并洗滌的方法,減壓除去溶劑后,殘留物利用1h-nmr計(jì)算產(chǎn)率并通過柱分離計(jì)算分離產(chǎn)率。
多相催化劑催化活化舉例: