[发明专利]一种聚合物基可调控的分级孔材料的制备方法

摘要

本发明为一种聚合物基可调控的分级孔材料的制备方法。通过胶体晶模板法结合致孔剂的方法制备聚合物基分级孔材料，在合成分级孔共聚物的过程中，通过恰当(单体和交联剂)与致孔剂的比例，实现控制材料的最终的比表面积和孔结构。本发明得到的聚合物基分级孔材料是以三维有序大孔共聚物为骨架，通过调控前驱体中各个成分的含量比使孔壁具有微孔、介孔的结构，从而制备出分级孔材料。其平均孔径变化范围为4‑8.5nm，比表面积的变化范围为100‑700m2/g。三维有序大孔结合微孔和介孔的分级孔结构，其中有序大孔极大提高了材料的传质效率，丰富微孔、介孔的存在有利于提高材料比表面积以及材料的利用率，使材料在实际应用中有着巨大的潜在应用价值。

主权项

1.一种聚合物基可调控的分级孔材料的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：（1）将聚合反应物、引发剂和致孔剂搅拌混合后，混合液用高速分散机以3000‑10000r/min的转速分散5‑30min，得到分散均匀的前驱体；其中，体积比为聚合反应物:致孔剂=1：0.1～3；引发剂的质量为聚合反应物质量的0.1%～10%；所述的聚合反应物为交联剂，或者聚合单体和交联剂的混合物；质量比为交联剂:聚合单体=1:0～9；（2）将分散好的前驱体注入并浸没反应器中的胶体晶模板，然后将反应器放入恒温箱中，30～70℃预聚合1～10小时，然后在80～90℃聚合10～50小时，即得到共聚物/胶体晶模板的复合物；（3）将复合物表面的共聚物去除，然后将复合物浸没于刻蚀剂中超声分散12～24小时；然后水洗至中性后，无水乙醇清洗后，用溶剂抽提6～12小时，最后在40～70℃真空干燥，即得到聚合物基分级孔材料；所述的胶体晶模板为二氧化硅胶体晶模板，粒径范围为80~1200nm；所述的聚合单体为苯乙烯、氨基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、氟苯乙烯或对羟基苯乙烯；所述的交联剂为二乙烯基苯；所述的引发剂为偶氮二异丁腈（AIBN）、偶氮二异庚腈、AlCl3·6H2O、过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化苯甲酸特丁酯；所述的致孔剂为有机溶剂和低聚物中的一种或多种。