[发明专利]具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料的制备方法，是以2,4,6‑三（4‑醛基苯基）‑1,3,5‑三嗪和2,4,6‑三（4‑氨基苯基）‑1,3,5‑三嗪为原料，以1,4‑二氧六环、均三甲苯及乙酸的混合溶液为溶剂，加入除水剂，利用超声和溶剂热反应相结合的制备方法合成而得到。本发明工艺简单，反应条件温和，且产率较高；所制得的材料具有较大的比表面积、较高的含氮量及良好的热稳定性和结晶性。本发明适用于制备具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料。

技术领域

本发明属于有机材料的合成技术，涉及一种多孔共价有机框架材料的制备方法，具体地说是一种具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料的制备方法。

背景技术

共价有机框架材料(covalent organic frameworks, COFs ) 是一类具有结晶性和周期性的多孔有机聚合物材料，具有比表面积大、孔结构丰富、质量轻、结构有序、孔径可调等优点，在光伏材料、客体分子吸附、物质传输、储能、光电功能以及纳米反应器等领域具有很好的应用前景，因而受到了广泛关注。

公开号为CN108117651A的中国发明专利，公开了一种具有三嗪结构的多孔有机共价框架材料的合成方法，该发明是在1,4-二氧六环-均三甲苯-乙酸混合溶剂中，对苯二胺和三聚氯氰在115~120℃下溶剂热反应70~72h，产物经四氢呋喃和甲醇反复洗涤后、经干燥、研磨，得土黄色粉末，即为具有三嗪结构的多孔有机共价框架材料；虽然该发明的合成方法具有原料廉价易得、合成工艺简单、反应条件温和、合成成本低、产率高等优点，但采用该方法制备的有机共价框架材料，其结晶性及比表面积还有待提高。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料的制备方法，用以制备结晶好、比表面积大的具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料的制备方法，是取2,4,6-三（4-醛基苯基）-1,3,5-三嗪和2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪，加至1,4-二氧六环、均三甲苯及乙酸的混合溶剂中，超声，加入除水剂，再在非活性气体氛围下进行溶剂热反应，所得产物经洗涤、干燥后，即得所述具有三嗪结构的多孔共价有机框架材料。

作为本发明的一种限定，所述2,4,6-三（4-醛基苯基）-1,3,5-三嗪和2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪的摩尔比为1~2：1。

作为本发明的另一种限定，所述2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪与混合溶剂的质量体积比为0.01967g：6~20mL。。

作为本发明的第三种限定，所述1,4-二氧六环、均三甲苯及乙酸三者之间的体积比为 4~5：4~5：1。

作为本发明的第四种限定，所述超声的功率为175~205W、温度为7~16℃、时间为30~60 min，为防止水温过高，影响超声的效果，每隔5-15min换一次水。

作为本发明的第五种限定，所述除水剂为无水氯化钙或无水硫酸铜。

作为本发明的第六种限定，所述非活性气体为氩气。

作为本发明的第七种限定，所述溶剂热反应的温度为110~120℃，时间为65~75 h。

作为本发明的第八种限定，所述洗涤先用N,N-二甲基甲酰胺进行洗涤，用于去除未反应的反应物和生成的一些低聚物，再用乙醇洗涤，以快速干燥。

作为本发明的第九种限定，所述干燥为真空干燥，温度为55~75℃，时间为18~24h。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于: