[发明专利]基于1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及共轭微孔聚合物技术领域，具体涉及一种基于1,3,6,8‑四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物及其制备方法。本发明在1,3,6,8‑四(对甲酰基苯基)芘基础上引入均苯四酮，制备得到的共轭微孔聚合物具有以芘为核心的刚性平面以及富电子结构单元，对所述共轭微孔聚合物稳定性起着重要的支撑作用，使其具有较好的热稳定性与化学稳定性；所述共轭微孔聚合物呈现晶体特征，晶粒的平均粒径小于2nm，符合微孔材料的尺寸，能够作为固体吸附剂应用于吸附等领域。

技术领域

本发明涉及共轭微孔聚合物技术领域，具体涉及一种基于1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科技与生产力的迅速发展，材料的发展也可谓是突飞猛进，各种各样的材料层出不穷。生产力的发展大大的刺激了企业生产经营中对材料进步的需求。科学的发展刺激着人类对未知事物的不停的探索，人们已经不满足于对某一种材料的研究，通过对其性能及应用的研究，进一步对它的衍生物及以它合成的产物的性能的比较，得到更具应用价值的材料。在各种各样不断被开发和应用的材料当中，多孔材料的大比表面积、高孔隙率、低密度、高透过性、可组装性、高吸附性等诸多优秀性能，使得其在气体吸附和分离、清洁能源的储存、碳捕获、传感器、催化剂、超级电容器、光电材料以及生物质载体等许多领域上能够拥有优异的表现，多孔材料潜在的应用价值一直受到全世界科研工作者的广泛关注。

由共价键连接而成的有机多孔材料(MOPs)是近年来备受青睐并且发展十分快速的一大类新型多孔材料。这类材料全部是由元素周期表中的轻质元素通过共价键连接而成，因此展现出了低骨架密度，高空隙率和强的化学以及热稳定性等优异的特性。有机多孔材料按照其结构特点分为四种类型：自具微孔聚合物(polymers ofintrinsicmicroporosity，PIMs)、超交联聚合物(Hyper-cross-linked polymers，HCPs)、共价有机网络(covalent organic frameworks，COFs)和共轭微孔聚合物(conjugated microporouspolymers，CMPs)。共轭微孔聚合物(CMPs)作为有机多孔材料的一个分支，自Cooper课题组初次以2D芳基炔化物、芳基溴/碘化物为单体成功合成3DCMPs(PAEs)后，越来越多的研究者致力于CMPs的研究。CMPs具有很多优点，如比表面积大、骨架密度低，分子内部含有开放连通的分子尺寸孔道，具有稳定的物理性质和化学性质。

但是，现有技术中CMPs种类较少，不能满足社会对多元化的CMPs的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物及其制备方法，本发明提供的基于1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物呈现晶体特征，且具有较好的热稳定性与化学稳定性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种基于1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物，以1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘和均苯四酮为单体、按1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘和均苯四酮摩尔比为1：(0.8～1.2)制备得到，具有式I所示结构：

式I中，基团的两端连接的基团为基团的四端连接的基团为

本发明提供了上述技术方案所述基于1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘、均苯四酮、有机溶剂和酸性试剂水溶液混合，在保护气氛中进行亲和加成-消除反应，得到具有式I所示结构的基于1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘的共轭微孔聚合物；其中，所述1,3,6,8-四(对甲酰基苯基)芘和均苯四酮的摩尔比为1：(0.8～1.2)。