可溶/分散型多孔有机聚合物设计及其性能研究

发布时间：2021-07-02 19:16

　　多孔材料发展至今,经历了由无机的沸石、活性炭、硅藻土,到杂化的金属有机框架（MOFs）、多孔配位聚合物（PCPs）,再到纯粹有机的多孔笼和多孔有机聚合物（POPs）的一系列演变。相比之下,POPs材料因结合了低骨架密度、高比表面积、良好的物理化学稳定性、易调控和功能化等多重优势,在近年来激发了科学工作者们浓厚的研究兴趣。功能性材料设计的最终目的是实现其功能的实际应用,因此,在深入探索POPs种类和功能的同时,材料的可加工性也一跃成为该领域的热点。目前针对可溶/分散型POPs材料的研究尚处于起步阶段,自聚微孔聚合物（PIMs）及可溶共轭微孔聚合物（CMPs）等材料的出现虽然改善了POPs的加工性能,但其面临单体价格高昂、反应条件严苛、制备工艺复杂等问题,限制了上述材料的实际应用。因此,设计合成低成本、可操作性强、具有实际应用潜质的可溶/分散型POPs材料,扩展其在能源和环境等领域的应用,将是发展的新方向。本论文的主要工作是探寻新的合成策略,设计得到成本低廉、反应条件温和、操作步骤简单的可溶/分散型POPs材料。通过红外光谱、核磁共振谱、氮气吸附-解吸附等表征手段对材料的结构进行分析,采用... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：188 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

自然界中的多孔材料

研究人员展开了一系列研究，代表性的工作包括：2015 年，用四面体结构的四氨基金刚烷和四氨基苯基甲烷为单体单元，通连接合成了聚酰亚胺类三维 COFs 材料 PI-COFs，材料比表面积显示出较高的药物负载量。2016 年，汪成课题组[47]同样采用四心单元，经芘类四醛化合物连接合成了具有荧光性能的三维 CO为 3D-Py-COF（图 1-5）。该材料具有较高比表面积和 CO2/N2选，芘结构单元的引入赋予了材料良好的荧光性能，可用于爆炸物勇课题组[48]发展了 3D 手性 COFs 结构，由具有对映异构体结构与四面体结构的四氨基金刚烷进行亚胺缩聚得到，并将该材料应性分离。此外，方千荣课题组[49]对含有羟基的三维 COFs 进行了用 3D-OH-COF 与琥珀酐的开环反应制备得到了羧基官能-COF，该材料对镧系元素离子 Nd3+具有较高选择性。

聚合物969 年，Davankov 课题组[50]便成功合成了超交联聚合物（H鉴了传统交联大分子的“交联”概念，在此基础上进行深度交物的交联度只有几十，而超交联聚合物的交联度很容易超过主要通过芳香族化合物之间的傅-克（Friedel-Crafts）烷基化联的网络结构提供了 HCPs 材料高度刚性的骨架，有效阻止密收缩，形成永久孔隙，从而获得稳定的孔结构[51]。HCPs多孔有机聚合物，同时，由于单体来源广泛、成本相对低廉 HCPs 成为大规模工业化应用上最具潜能的材料。目前，HC以下三种：1）含苯乙烯骨架的聚合物前体后交联；2）功能；3）利用外交联剂编织刚性芳香族单体[52]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]几种杂环类偶氮化合物的合成与光致变色性能研究[J]. 朱少萍,张秋云,廉鹏程,乐传俊.  化工新型材料. 2016(10)
[2]八氯丙基多面体低聚倍半硅氧烷的合成与表征[J]. 余洋,田春蓉,王建华,梁书恩.  化工新型材料. 2008(01)
[3]负载铂纳米粒子大孔炭材料的无模板制备[J]. 刘淑霞,贺军辉.  新型炭材料. 2007(03)



本文编号：3261062