咪唑类多孔离子有机网络的制备及其吸附性能研究

发布时间：2021-04-16 17:25

　　多孔离子有机网络（PIONs）是一种功能化多孔有机聚合物,具有骨架密度低,化学稳定性高,比表面积大,可调节性强且易于功能化等优点。通过调整结构单元和离子基团的种类,可以容易地对PIONs的化学性质,官能团和活性位点进行修饰。多孔离子有机网络由于具有高电荷密度和静电作用,在气体存储、水处理、催化、电化学等领域具有优异性能。本论文的研究工作主要集中在多孔离子有机网络的设计、合成及其在吸附领域的应用。主要包括以下内容:一、合成咪唑基多孔超交联离子有机网络。以2,4,5-三苯基咪唑为单体与外交联剂进行反应,使用不同的外交联剂,通过傅克烷基化反应制备了一系列咪唑基多孔超交联聚合物（HCPs）。孔结构分析表明HCPs均具有较高的比表面积、丰富的微孔性。在CO₂和染料吸附方面,为探究离子功能化吸附剂的优势,将非离子化样品与离子化样品相对比。结果表明,离子化样品骨架中含有丰富的咪唑基阳离子,这增加了材料骨架与CO₂分子和阴离子染料之间的亲和力,使吸附剂对CO₂分子和阴离子染料均具有较高的吸附量。HCPs对甲基橙的最大吸附容量为2587 ... 

【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

含酞菁结构的PIM

第1章绪论3图1-2PIM-1的结构模型图1.2.2共价有机网络(COFs)共价有机网络(CovalentOrganicFrameworks,COFs)是一种通过强共价键连接有机结构单元，形成的结晶性多孔有机聚合物。COFs骨架具有高度有序的结晶性结构。COFs的结构单元的多样性和可功能化使其广泛应用于分离、充电锂电池半导体和多相催化等领域[34]。Yaghi课题组[35]在2005年首次报道了合成COFs的研究工作，该课题组利用1,4-对苯二硼酸的自聚合反应制备了一种结晶性的具有高比表面积的多孔有机聚合物COF-1(如图1-3)。COFs的合成方法多样，包括溶剂热合成、机械研磨、离子热合成等[36-39]。目前溶剂热合成是合成COFs的主要方法，可通过硼酸脱水缩合与醛胺缩合反应制备[40,41]。COFs聚合反应的热力学可逆性决定了其高结晶度。在构筑网络结构的过程中所产生的缺陷晶格，可以通过可逆反应，不断地自我完善和修复，最终获得具有永久微孔的晶态聚合物。反应溶剂的选择极其重要，溶剂对单体的溶解性较差可以使可减慢逆缩合反应速率，这样才能促进结晶COFs的有序生长。随着对COFs结构和性质的不断探索和研究，将进一步拓宽其应用领域。

COF-1的结构


本文编号：3141857