多孔有機(jī)聚合物結(jié)合了“多孔”和“聚合物”的雙重特點(diǎn),在碳捕集、清潔能源儲(chǔ)存、催化、光電材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是大規(guī)模制備具有結(jié)構(gòu)可控、性能穩(wěn)定優(yōu)異的多孔有機(jī)材料依然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。因此,在本論文中我們圍繞多孔有機(jī)聚合物簡(jiǎn)易合成及應(yīng)用這一主題,制備了古馬隆樹脂基超交聯(lián)聚合物、二茂鐵基超交聯(lián)聚合物和聚異氰酸酯多孔聚合物及其碳材料四種多孔材料,并研究了其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣體吸附性能。主要內(nèi)容如下:（1）選用價(jià)格便宜、來源廣泛的古馬隆樹脂作為構(gòu)筑單元,氯仿作為溶劑和交聯(lián)劑,利用便捷、高效的傅-克烷基化反應(yīng)成功構(gòu)筑超交聯(lián)微孔有機(jī)聚合物。剛硬的骨架和高交聯(lián)度賦予了材料高熱穩(wěn)定性和酸穩(wěn)定性。通過改變催化劑用量,可以調(diào)節(jié)材料的多孔結(jié)構(gòu)。BET比表面積高達(dá)966 m2g-1。同時(shí),大量摻雜到多孔框架中的雜原子可增強(qiáng)聚合物的氣體吸附性能。在273 K/1 bar下,其最高CO2吸附達(dá)到14.60 wt%。因?yàn)楦弑缺砻娣e和微孔體積,在77.3 K/1 bar下,其H2吸附達(dá)到1.18 wt%。因此,古馬隆樹脂基超交聯(lián)聚合物具有合成成本低、制備簡(jiǎn)單、材料比表面積高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好和氣體吸附性能優(yōu)異等特點(diǎn),是一類可擴(kuò)... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１合成Ｃ?

為了維持固有微孔，最有效的方法是通過融合的環(huán)結(jié)構(gòu)或空間位阻抑??制構(gòu)型的改變達(dá)到有效堆積。因此，構(gòu)型上可以被固定的構(gòu)筑單元和聚合物反應(yīng)??非常重要。圖１－２是合成ＰＩＭｓ的三類主要反應(yīng)，包括苯并二氧六環(huán)聚合、Ｔｒ６ｇｅｒ??堿聚合反應(yīng)、聚酰亞胺聚合反應(yīng)［３２］。??ＰＩＭｓ與其他類型的多孔有機(jī)聚合物最大的不同是它沒有形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可??以溶解在有機(jī)溶劑中。ＰＩＭｓ經(jīng)過旋涂或其他方法非常容易制備得到傳感器材料、??氣體分離膜材料和電化學(xué)應(yīng)用材料［２Ｗ１］。這些材料與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)，因此，??大量關(guān)于ＰＩＭｓ合成制備的專利文章被發(fā)表。??ａ?丨丨０ｍｏｈ．?＿Ｆ＿ｆｏ；ａｒｗｉ??ＨＯ?＾?〇Ｈ?Ｆ＂?ｂ?Ｆ?、０，??Ｆｏｒ?ｅｘａｍｐｌｅ：?．?〇Ｎ?ＣＮ?＇??ＨＯ?人ＣＮ?（?ＲＭ－１?ＣＮ」??ｂ?＃??ＰＩＭ－ＴＢ??Ｆｏｒ?ｅｘａｍｐｌｅ：?．???Ｃ２?ＰＩＭ－ＥＡ－ＴＢ???Ｃ?ｉ?／？?丨?〇?０??Ｆｏｒ?ｅｘａｍｐｌｅ：?°?０?Ｅ?０?［＿?０?ｐｉｍ－ｐｉ?０??：修‘兩一祕(mì)脖??Ｅ６?＇￣＇?＇￣＇?ＰＩＭ－ＰＩ－１２??圖１－２固有微孔聚合物的典型合成反應(yīng)［３２］?（ａ）苯并二氧六環(huán)聚合（ｂ）?Ｔｒ６ｇｅｒ??堿聚合反應(yīng)（ｃ）聚酰亞胺聚合反應(yīng)??１．２．３共軛微孔聚合物??共軛微孔聚合物（ＣＭＰｓ）是一種由構(gòu)筑單元連接具有７：共軛結(jié)構(gòu)的三維無??定型網(wǎng)絡(luò)。自從Ｃｏｏｐｅｒ小組發(fā)現(xiàn)ＣＭＰｓ以來，許多化學(xué)家和材料學(xué)家己經(jīng)加入??其研宄當(dāng)中［１６】。從分子設(shè)計(jì)角度看

Ｓｕｚｕｋｉ?父叉偶聯(lián)席夫喊反應(yīng)Ｄ５＿３７］、Ｙａｍａｍｏｔｏ?反應(yīng)口］、Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ－Ｈａｇｉｈａｒａ??反應(yīng)［１６’３９］、氧化偶聯(lián)反應(yīng)［３９，４（）］、環(huán)三聚反應(yīng)［４１，４２］、傅－克反應(yīng)［４３］等多種化學(xué)反應(yīng)??（圖１－３）。各種構(gòu)筑單元結(jié)合不同化學(xué)反應(yīng)就可以制備得到眾多新型有機(jī)多孔材??料。從材料功能性角度看，ＣＭＰｓ具有獨(dú)一無二的多孔和７１共軛結(jié)構(gòu)，而且其結(jié)??構(gòu)可以在分子水平上被設(shè)計(jì)和控制。多孔結(jié)構(gòu)提供了大量開口空間，利于吸附或??者負(fù)載各種客體分子或金屬離子，可以構(gòu)筑超分子結(jié)構(gòu)和有機(jī)無機(jī)雜化結(jié)構(gòu)。所??以ＣＭＰｓ可以作為新型多孔材料應(yīng)用于氣體吸附儲(chǔ)存、非均相催化、發(fā)光材料等??領(lǐng)域［１３，１４］。??Ｓｕｚｕｋｉ?Ｃｏｕｐｌｉｎｇ?Ｒｅａｃｔｉｏｎ??￣？０＾ｘ?＊?ｈ〇ｂ＾Ｏ???Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ?Ｒｅａｃｔｉｏｎ??Ｙａｍａｍｏｔｏ?Ｒｅａｃｔｉｏｎ??＋?＾??Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ?Ｃｏｕｐｌｉｎｇ?Ｒｅａｃｔｉｏｎ??Ｓｃｈｉｆｆ－ｂａｓｅ?Ｒｅａｃｔｉｏｎ??￣ｗｖＯ＿ｎｈ２?＋??Ｐｈｅｎａｚｉｎｅ?Ｒｉｎｇ?Ｆｕｓｉｏｎ?Ｒｅａｃｔ


本文編號(hào)：2935154