手性离子型有机多孔聚合物的合成及性能研究

发布时间：2020-05-16 07:48

【摘要】：多孔有机聚合物(POPs)是一类具有纳米孔的较为稳定的聚合物,具有较为稳定的孔道结构、相对较低的密度、较大的比表面积、优异的催化性能和吸附性能,近年来发展迅速并受到越来越多研究学者的青睐。POPs主要包括超交联聚合物(HCPs)、固有微孔聚合物(PIMs)、共轭微孔聚合物(CMPs)和共轭有机框架(COFs)等。其中,HCPs可由来源广泛的芳香族单体进行制备,具有骨架稳定、合成方法简单、产率高和成本低等优点,在气体吸附与分离、去除污染物、色谱分离、非均相催化、药物传递以及化学传感等方面具有重要的应用价值。本论文设计和合成了新型手性离子型超交联聚合物CC-NSA-HCPs@X,并将其应用于非均相手性催化、染料及重金属离子吸附和氢气储存等方面研究,展现了广泛而优良的性质。本论文第三章首先合成了四种3,3'-取代C2-对称手性季铵盐单体,再以二甲醇缩甲醛为交联剂,经无水三氯化铁催化的Friedel-Crafts反应和离子交换制得四种手性离子型骨架超交联聚合物CC-NSA-HCPs@X,并进行了详细的结构表征。其中,聚合物CC-NSANaph-HCP@Br的Brunauer-Emmett-Teller(BET)的比表面积为788 m2 g-1,总孔体积为0.57 cm3 g-1。本论文第四章研究了CC-NSA-HCPs@X的性质和应用。首先,该材料作为一种新型非均相相转移催化剂,可用于催化不对称烷基化反应,获得较高的产率(89~95%)和中等的立体选择性(29~71%ee),并具有催化剂可回收再利用的优点。其次,染料和重金属吸附实验结果表明,该材料对阴离子染料(甲基橙MO、甲基蓝MB)和重铬酸根离子较强的吸附能力,其中CC-NSANaph-HCP@Br对MO的最大吸附量高达1009.73 mg g-1,对Cr2O72-的最大吸附量为744.98 mg g-1。最后,气体吸附研究实验结果显示,在77 K和1 bar的条件下,CC-NSAPh-HCP@Br对氢气的吸附量最高达6.16 mg g-1。因此,本论文设计合成的CC-NSA-HCPs@X具有多功能性,在不对称催化、染料和重金属离子吸附以及气体储存方面具有较大的潜在应用价值。
【图文】：

第一章 前言溶剂，单体采用线性溶剂化的聚苯乙烯或凝胶polySt-DVB），进行后交联，先前溶剂化的聚苯度多孔框架的材料。交联聚合物，可以分为两种通用方法。第一种利间和分子内交联，而第二种途径是基于氯甲基芳报道了一种通过使用甲醛二甲基缩醛（FDA）作用途策略。这避免了需要具有特定聚合物官能团分子可以直接交联以形成高度多孔的网络。这种 HCP，其表面积高达 1391 m2g-1，在 1.0 bar、苯（c）合成的超交联聚合物对 CO2吸附量高

Friedel-Crafts烷基化合成HCP
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O631

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本文编号：2666413