微孔有機(jī)聚合物是一類(lèi)具有高比表面積、質(zhì)輕、易功能化等特點(diǎn)的多孔材料,主要分為超交聯(lián)聚合物、共軛微孔聚合物、共價(jià)有機(jī)網(wǎng)絡(luò)和自聚微孔聚合物,在氣體吸附、催化、光電、化學(xué)傳感等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。超交聯(lián)聚合物作為微孔有機(jī)聚合物一個(gè)重要的分支,具有多樣的合成方法,例如外交聯(lián)劑編織法、Scholl偶聯(lián)反應(yīng)、溶劑編織法等。然而在構(gòu)建理想的聚合物方面,這些方法之間目前還缺少相關(guān)的對(duì)比研究。此外,有關(guān)單體中的官能團(tuán)取代對(duì)聚合物性能的影響,目前的報(bào)道也較少�？紤]到它們對(duì)研究的重要性,因此也有必要作出進(jìn)一步的闡明。為了更好的理解合成方法和單體中的官能團(tuán)取代對(duì)聚合物性能的影響,本文首先基于不同的合成策略制備了一系列超交聯(lián)聚合物。然后,通過(guò)紅外光譜、固態(tài)核磁光譜、掃描電鏡、透射電鏡、氮?dú)馕健⒃胤治龅葘?duì)所得聚合物進(jìn)行了表征。最后,還進(jìn)一步探究了這些聚合物在氣體吸附與分離、催化等方面的應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下所示:（1）基于三種不同的合成方法（外交聯(lián)劑編織法、Scholl偶聯(lián)反應(yīng)、溶劑編織法）和兩種芳烴（對(duì)三聯(lián)苯、間三聯(lián)苯）合成了六種超交聯(lián)聚合物,比表面積可達(dá)2278 m²g

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COF-1(A)和COF-5(B)的合成

Jiang[9]利用不同含量且位置分離的三芳胺合成了一系列COFs（圖1-2）。研究表明，三芳胺單元對(duì)CO2吸附具有重要的影響。隨著三芳胺含量的增加，聚合物的CO2吸附性能可得到明顯的提高。Feng[10]在氫氧化鋰存在的條件下，利用γ-環(huán)糊精和硼酸三甲酯合成了以Li+作為補(bǔ)償粒子的三維CD-COF-Li。把氫氧化鋰改為二甲胺或哌嗪，可得到CD-COF-DMA和CD-COF-PZZ。不同溫度下的氣體吸附性能表明，改變材料孔結(jié)構(gòu)中的補(bǔ)償離子，可有效的調(diào)控共價(jià)網(wǎng)絡(luò)和CO2之間的相互作用。Figure 1-2 Schematic of COFs with different content of triarylamine units.圖1-2 具有不同三苯胺單元含量的COFs材料的合成示意圖。

4'-偶氮二苯胺和三醛基間苯三酚，通過(guò)席夫堿縮合反應(yīng)由于結(jié)構(gòu)中富含親CO2基團(tuán)，COF-TpAzo在273和298 K下?lián)裥裕?27和145）。Xu[13]利用均苯三甲醛和對(duì)苯二273和298 K下的CO2/N2吸附選擇性分別為9和7。對(duì)單體進(jìn)苯三甲醛和4,7-二氨基-1,3-苯并噻二唑合成了TH-COF-1，選擇性可分別提高到19和31。研究表明，通過(guò)單體的功能能化，可有效的提高聚合物的氣體分離性能。Caro[14]以多苯三甲醛和水合肼之間的縮合反應(yīng)，得到厚度為8 μm的二。由于具有較大的微孔體積和豐富的極性官能團(tuán)，這種材選擇性（86.3）。Duan[15]制備了一種二維COF納米片簇，273和298 K下CO2/N2吸附選擇性分別為223和90。以TpP-酰嵌段共聚物為支撐體，可形成混合基質(zhì)膜（MMMs）4。當(dāng)MMMs處于CO2和N2混合氣體中，其CO2/N2選擇性可分離性能在120小時(shí)內(nèi)保持穩(wěn)定。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Synthesis of porous aromatic framework with Friedel–Crafts alkylation reaction for CO2 separation[J]. Peng Cui,Xiao-Fei Jing,Ye Yuan,Guang-Shan Zhu.  Chinese Chemical Letters. 2016(09)



本文編號(hào)：3247630