[发明专利]多孔有机骨架材料及其制备方法

权利要求书

1.多孔有机骨架材料，具有式[1]所示的重复单元，

其中，R为：

数字1～10所标示的位置为C、N、CH或H被甲基、乙基、胺基、羧基、甲氧基、羟基或酯基所取代的CH；

字母a、b所表示的位置为C、N⁺或B^-。

2.根据权利要求1所述的多孔有机骨架材料，其特征在于：

所述R为：

3.根据权利要求1或2所述的多孔有机骨架材料，其特征在于：

所述多孔有机骨架材料的BET比表面积为1000-3000m²/g。

4.制备如权利要求1-3所述多孔有机骨架材料的方法，其特征在于：所述多孔有机骨架材料以式[2]所示的反应单体通过催化聚合反应形成，

其中，R为：

数字1～10所标示的位置为C、N、CH或H被甲基、乙基、胺基、羧基、甲氧基、羟基或酯基所取代的CH；

字母a、b所表示的位置为C、N⁺或B^-；

X为卤素。

5.根据权利要求4所述多孔有机骨架材料的制备方法，其特征在于：

所述X为Cl、Br或I。

6.根据权利要求5所述多孔有机骨架材料的制备方法，其特征在于，所述反应单体为卤代芳基叔胺。

7.根据权利要求4至6任一项所述的多孔有机骨架材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将摩尔比1∶(0～30)的催化剂和催化剂稳定剂加入到非质子有机溶剂中，然后将它们置于20～140℃的油浴中，老化0～10小时，其中所述催化剂选自零价镍有机配合物或二价镍有机配合物；

步骤2：向所述步骤1的产物中加入相应摩尔数的所述反应单体，使反应起始时所述反应单体的浓度保持在0.001M～5M之间，且所述催化剂与所述反应单体的摩尔数比值为(2～18)∶1；

步骤3：将所述步骤2获得的溶液保持在20～140℃，反应10分钟到10天，停止反应；

步骤4：向所述步骤3的反应体系中加入浓酸，然后洗涤、过滤，过滤后得到的产物在80～200℃真空干燥4～40小时，得到多孔有机骨架材料。

8.根据权利要求7所述的多孔有机骨架材料的制备方法，其特征在于：

所述非质子有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯或甲苯中的任一一种。

9.根据权利要求8所述的多孔有机骨架材料的制备方法，其特征在于：

所述催化剂稳定剂为2，2’-联吡啶的、1，5-环辛二烯中的任意一种或它们的混合物。

10.根据权利要求4至7任一项所述的多孔有机骨架材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将摩尔比1∶(0～15)∶(0～15)的双(1，5-环辛二烯)镍、2，2’-联吡啶及1，5-环辛二烯加入到有机溶剂中，然后将它们置于20～140℃的油浴中，老化0～10小时，其中，有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯或甲苯中的任一一种；

步骤2：向所述步骤1的产物中加入相应摩尔数的反应单体，使反应起始时单体浓度保持在0.001M～5M之间，且反应起始时双(1，5-环辛二烯)镍与单体的摩尔数比值为(2～18)∶1；

步骤3：将所述步骤2得到的溶液保持在20～140℃，反应10分钟到10天，停止反应；

步骤4：向所述步骤3的反应体系中加入浓盐酸，所得产物依次用水、0.1mol/L NaOH溶液、丙酮和氯仿洗涤3-5次，过滤，过滤得到的产物在80～200℃真空干燥4～40小时，得到多孔有机骨架材料。