微孔有機聚合物材料具有比表面積大、骨架密度低、結(jié)構(gòu)多樣、孔隙結(jié)構(gòu)易于調(diào)控的優(yōu)勢,在很多領域都展現(xiàn)出了非常好的應用潛力。本文選用含雜環(huán)、剛性、扭曲非共平面的雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)作為核心單元,從分子設計出發(fā),制備了一系列不同類型的微孔有機聚合物材料。其中包括了通過Friedel-Crafts反應制備的超交聯(lián)微孔聚合物以及通過氧化偶聯(lián)反應制備的共軛微孔聚合物。主要內(nèi)容如下:(1)通過超交聯(lián)反應合成了超交聯(lián)聚合物PMOP-Hs。PMOP-HA和PMOP-HB的比表面積分別為67 m~2 g~(-1)和85 m~2 g~(-1)�？讖椒植贾饕�2 nm以上。在273 K,1 bar的條件下,擁有側(cè)苯基的PMOP-HB具有較高的CO_2吸附量,達到6.8 wt%。通過起始斜率法計算PMOP-HB的CO_2/N_2和CO_2/CH_4的分離比分別為27和3.8。(2)從提高單體反應活性,增加反應位點出發(fā),在結(jié)構(gòu)單元中引入了高活性的剛性、雜環(huán)、共軛富電子體系的咔唑基團,通過超交聯(lián)反應合成聚合物PCMOP-Hs。單體臂長較短的PCMOP-H1具有更高的比表面積分別為675 m~2 g~(-1),且具有較高的CO_2吸附量(12.1 wt%,273 K/1 bar),CO_2/N_2的分離比最高可達78(IAST法)。(3)通過氧化偶聯(lián)反應合成了共軛微孔聚合物PCMOP-Os。單體臂長較短的PCMOP-O1的比表面積較大為472 m~2 g~(-1),同樣,其具有較高的CO_2吸附量(8 wt%),CO_2/N_2和CO_2/CH_4的分離比分別為23和4。PCMOP-Os所具有的良好的π-共軛體系,使得PCMOP-Os具有良好的發(fā)光性能,對硝基芳烴類化合物有一定的選擇性,低濃度時,硝基苯對PCMOP-Os的猝滅效率最高;高濃度時,2,4-二硝基甲苯對PCMOP-Os的猝滅效率最高。PCMOP-Os材料有作為硝基芳烴類化合物檢測材料的前景。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O633.5
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 微孔材料
        1.1.1 微孔材料的概述
        1.1.2 吸附等溫曲線與BET多分子層吸附測試
    1.2 微孔有機聚合物的概述
        1.2.1 超交聯(lián)微孔有機聚合物（HCPs）
        1.2.2 共軛微孔有機聚合物（CMPs）
        1.2.3 共價三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)（CTFs）
        1.2.4 共價有機骨架材料（COFs）
        1.2.5 固有微孔聚合物（PIMs）
        1.2.6 其他
    1.3 有機聚咔唑的研究進展
    1.4 微孔有機聚合物的應用
        1.4.1 氣體的吸附與儲存
        1.4.2 熒光探針方面應用
        1.4.3 催化劑載體方面應用
    1.5 本文的研究思路以及創(chuàng)新點
2 雜萘聯(lián)苯超交聯(lián)微孔聚合物的制備與性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 測試儀器及方法
        2.2.3 單體合成
        2.2.4 PMOP-Hs的制備
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 單體與PMOP-Hs的合成與表征
        2.3.2 PMOP-Hs的孔結(jié)構(gòu)表征
        2.3.3 PMOP-Hs氣體吸附性能研究
    2.4 本章小結(jié)
3 含咔唑和雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)超交聯(lián)微孔聚合物的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 測試儀器及方法
        3.2.3 單體合成
        3.2.4 PCMOP-Hs的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 單體與PCMOP-Hs的合成與表征
        3.3.2 PCMOP-Hs的孔結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 PCMOP-Hs氣體吸附性能研究
    3.4 本章小結(jié)
4 含咔唑基雜萘聯(lián)苯共軛微孔聚合物的制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 測試儀器及方法
        4.2.3 單體合成
        4.2.4 PCMOP-Os的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PCMOP-Os的合成與表征
        4.3.2 PCMOP-Os的孔結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 PCMOP-Os的氣體吸附性能研究
        4.3.4 PCMOP-Os的熒光性能研究
        4.3.5 PCMOP-Os在硝基芳烴類化合物熒光檢測性質(zhì)的研究
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝

【參考文獻】

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1 操強;陳琦;韓寶航;;有機多孔聚咔唑的制備及性能研究進展[J];化學學報;2015年06期

本文編號：2862191