[发明专利]一种多孔聚咔唑聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有结构单元I的多孔性聚咔唑聚合物：

2.根据权利要求1所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中该聚合物的平均孔径为1.5-25nm；和/或，该聚合物的比表面积为600-1200cm²/g。

3.根据权利要求2所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中该聚合物的平均孔径为1.6-20nm；和/或，该聚合物的比表面积为700-1000cm²/g。

4.根据权利要求3所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中该聚合物的平均孔径为1.8-15nm；和/或，该聚合物的比表面积为800-900cm²/g。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中多孔性聚咔唑聚合物是由多咔唑取代吡啶化合物与交联剂在Lewis酸催化剂存在下进行反应所获得的交联聚合物。

6.根据权利要求5所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中：所述交联剂是选自于二甲氧基甲烷、二氯丙烷、二氯乙烷、二氯甲烷、二溴乙烷或二溴甲烷中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中：所述交联剂是二甲氧基甲烷。

8.根据权利要求1-4、6-7中任何一项所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中该聚合物的甲磺酸盐具有以下结构单元II：

9.根据权利要求5所述的多孔性聚咔唑聚合物，其中该聚合物的甲磺酸盐具有以下结构单元II：

10.制备权利要求1-9中任何一项所述的聚合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)制备多咔唑取代吡啶化合物；

2)将上述多咔唑取代吡啶化合物溶于有机溶剂，制备多咔唑取代吡啶化合物的有机溶剂溶液；

3)向上述多咔唑取代吡啶化合物的有机溶剂溶液中，添加由Lewis酸催化剂和交联剂所形成的混合溶液进行反应，然后经洗涤、过滤、干燥，制得多孔聚咔唑的Lewis酸盐；

4)将上述多孔聚咔唑的Lewis酸盐用碱溶液调节pH为碱性，洗涤、过滤、干燥，制得具有所述结构单元I的多孔聚咔唑聚合物。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤2)中，有机溶剂是选自于三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷或四氯化碳中的一种或多种；

和/或

步骤2)中，多咔唑取代吡啶化合物的有机溶剂溶液浓度为0.010-0.020mmol/ml。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤2)中，有机溶剂是二氯乙烷；

和/或

步骤2)中，多咔唑取代吡啶化合物的有机溶剂溶液浓度为0.012-0.016mmol/ml。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，步骤3)中，在惰性气氛保护下进行反应；

和/或

Lewis酸催化剂选自于氯化铝、氯化铁、三氟化硼或甲磺酸；

和/或

交联剂是选自于二甲氧基甲烷、二氯丙烷、二氯乙烷、二氯甲烷、二溴乙烷或二溴甲烷中的一种或多种。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：惰性气氛选自于氦气气氛或氩气气氛；

和/或

Lewis酸催化剂为甲磺酸；

和/或

交联剂是二甲氧基甲烷。