【摘要】：作為新興的有機多孔材料,共軛微孔聚合物以其獨有的π-共軛骨架和納米孔等優(yōu)勢在分子設(shè)計方面顯示出高度的靈活性,已在多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。亞酞菁(SubPc)是由三個異吲哚單元構(gòu)成的14-π電子的共軛大環(huán),呈非中心對稱的近平面錐形結(jié)構(gòu),具有芳香性、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性等性質(zhì)。因此,這種新型功能材料已經(jīng)引起人們的密切關(guān)注。目前,基于亞酞菁的多孔聚合物的報道較少。本論文設(shè)計合成了兩類新型基于亞酞菁的共軛微孔聚合物,對其結(jié)構(gòu)、多孔性等進行了表征和分析,并初步探索了材料的應(yīng)用性能。主要研究內(nèi)容概述如下:1.通過鈀催化的stille偶聯(lián)反應(yīng),以多溴代的亞酞菁單體為構(gòu)建單元,分別與2,5-雙(三甲基錫)噻吩和5,5-雙三甲基錫-2,2'-聯(lián)噻吩反應(yīng)制備了基于噻吩單元的亞酞菁共軛微孔聚合物SubPc-ThP1和SubPc-ThP2。比表面積分別為179 m2g~(-1)和152 m2g~(-1),孔徑集中分布在2.4 nm和2.6 nm。由于多孔性和光捕獲能力等多種因素的影響,聚合物表現(xiàn)出不同的碘吸附能力及光敏化性能。與SubPc-ThP2相比,SubPc-ThP1對氣態(tài)碘及有機溶劑中的碘表現(xiàn)出可觀的捕獲能力。在353 K時,碘蒸汽的吸附量為203 wt%;在碘/環(huán)己烷溶液中,吸附容量達139.8 mg/g,對碘的去除率達到41.0%。另外,SubPc-ThP1作為光敏劑,在690 nm光照30 min后,單線態(tài)氧捕獲劑的吸收峰被淬滅了90%左右。2.選擇三鹵代和四鹵代亞酞菁分別與1,4-二乙炔基苯通過鈀催化的Sonogashira-Hagihara偶聯(lián)反應(yīng),合成兩種不同軸向取代的亞酞菁共軛微孔聚合物SubPc-P1和SubPc-P2。SubPc-P1和SubPc-P2比表面積分別為434 m2g~(-1)和106 m2g~(-1),孔徑主要為2.8 nm和3.4 nm。由于多孔性、富含N等雜原子及在可見光區(qū)較強的光捕獲能力使得兩聚合物可以作為碘吸附劑和光敏劑生成單線態(tài)氧。相對于SubPc-P1(280wt%),SubPc-P2具有較高的碘捕獲能力。在353 K條件下,碘蒸汽的吸附量高達306.6wt%;在環(huán)己烷溶液中,吸附容量達440.9 mg/g,去除率達97.7%。另外,SubPc-P1作為光敏劑可更高效的產(chǎn)生單線態(tài)氧。在690 nm光照5 min后,可以使單線態(tài)氧捕獲劑90%左右的吸收峰完全淬滅。
【圖文】：

圖 1.1 合成CMPs 的不同結(jié)構(gòu)單元為了拓寬 CMPs 應(yīng)用的廣泛性，合成過程中需控制其結(jié)構(gòu)和比表面積的穩(wěn)定性。從合成方法的角度出發(fā)，，制備 CMPs 常見的反應(yīng)類型可以分為金屬催化反應(yīng)和非金屬催化反應(yīng)兩大類，如圖 1.2 所示。金屬的催化反應(yīng)主要包括 Yamamoto 反應(yīng)[12]、Suzu交叉偶聯(lián)反應(yīng)[10]、Sonogashira-Hagihara 偶聯(lián)反應(yīng)[13]等；非金屬催化的反應(yīng)類型如氧化偶合反應(yīng)[14]和 Schiff 堿反應(yīng)[15]等。

圖 1.1 合成CMPs 的不同結(jié)構(gòu)單元CMPs 應(yīng)用的廣泛性，合成過程中需控制其結(jié)構(gòu)和比表面度出發(fā)，制備 CMPs 常見的反應(yīng)類型可以分為金屬催化，如圖 1.2 所示。金屬的催化反應(yīng)主要包括 Yamamoto10]、Sonogashira-Hagihara 偶聯(lián)反應(yīng)[13]等；非金屬催化和 Schiff 堿反應(yīng)[15]等。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ317

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 吳可義;郭佳;;多尺度共軛微孔聚合物的可控合成[J];化學學報;2015年06期

2 張泱泱;申劍冰;姚成;;一種新型亞酞菁熒光探針的合成、表征及動物活體成像研究[J];生物加工過程;2014年02期

3 趙建社;郭榮榮;;亞酞菁及其衍生物合成的研究進展[J];徐州工程學院學報(自然科學版);2013年01期

本文編號：2610265