[发明专利]一种先组装后光聚合制备多孔聚合物粒子的方法

摘要

本发明公开了一种先组装后光聚合制备多孔聚合物的方法，可以制备不同形貌的多孔聚合物。通过将含有可光聚合的有机配体与金属离子配位组装成无机‑有机框架材料，可光聚合单体在框架材料中聚合而将有机框架交联，去除金属离子后，得到多孔有机聚合物。该方法工艺简单、操作性强，可以得到不同形貌和尺寸的多孔聚合物粒子。

主权项

一种先组装后光聚合制备多种形貌的多孔聚合物粒子的方法，包括如下步骤：(1)设计合成含有可光聚合单体的有机配体；(2)将含有可光聚合单体的有机配体、金属盐、助剂溶解在溶剂中并混合均匀得到反应溶液体系；(3)将配置好的溶液体系注入反应瓶中，通过溶剂热法组装配位得到含有可光聚合单体的有机‑无机框架材料粒子，以下简称MOF；(4)在避光条件下，将含有可光聚合单体的MOF粒子、光引发剂分散到溶剂中，在室温下光照引发单体聚合；(5)将光聚合后的MOF粒子用络合剂浸泡去除金属离子后，得到多孔聚合物粒子；其中，所述设计合成含有可光聚合单体的有机配体的步骤如下：第一种合成方法的合成过程为：将作为有机配体骨架的单体M1溶于溶剂中，然后加入缚酸剂，混合均匀成溶液；再将作为引入可光聚合基团的单体M2溶于溶剂中，在冰浴、冰盐浴或室温条件下，以1秒/滴～10秒/滴的滴加速度将其滴入上述溶液中，滴加完成后，在室温或30～80℃加热条件下，继续反应2h～96h，反应结束后，加入1mol/L稀盐酸析出沉淀，沉淀用水洗涤三次，真空干燥，称重备用。第二种合成方法的合成过程为：将作为有机配体骨架的单体M1、作为引入可光聚合基团的单体M3、缚酸剂溶于溶剂中，加热回流条件下，反应2h～96h，反应结束后，加入1mol/L稀盐酸析出沉淀，沉淀用水洗涤三次，真空干燥，称重备用。第三种合成方法的合成过程为：在室温或30～60℃加热条件下，将作为有机配体骨架的单体M1和作为引入可光聚合基团的单体M4混合均匀成悬浮液，将浓度为98％的浓硫酸以1秒/滴～5秒/滴的滴加速度加入上述悬浮液中，浓硫酸用量为M1质量的10％‑15％，反应10min～1h，过滤，沉淀用水洗涤三次，真空干燥，称重备用；a.所述作为有机配体骨架的单体M1的通式为：R2＝OH或NH2其中R1基团为以下基团，其中“*”表示与R2的连接点：b.所述作为引入可光聚合基团的单体M2的物质的量为M1的1.1～3倍，M2的结构式为：c.所述作为引入可光聚合基团的单体M3的物质的量为M1的1.1～3倍，M3的结构式为：d.所述作为引入可光聚合基团的单体M4的物质的量为M1的1.1～3倍，M4的结构式为：e.合成含有可光聚合单体的有机配体的反应通式为：第一种合成方法的反应通式为：其中R4＝HCl；其中R3基团为以下基团，其中“*”表示与R1的连接点：第二种合成方法的反应通式为：其中R6＝HBr；其中R5基团为以下基团，其中“*”表示与R1的连接点：第三种合成方法的反应通式为：其中其中R7基团为以下基团，其中“*”表示与R1的连接点：f.缚酸剂包括三乙胺、氢氧化钠、吡啶、碳酸钾或碳酸钠，缚酸剂的物质的量为M1的2.2～5倍；g.溶剂包括水、四氢呋喃、水和四氯化碳混合体系、二氧六环或水和四氢呋喃混合体系。