[发明专利]一种主链偶氮苯型有机多孔聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种主链偶氮苯型有机多孔聚合物材料及其制备方法，属于新材料领域。所述方法包括：所述有机多孔聚合物材料结构式为：方法为：在冰水浴温度下，将芳基二胺分散在第一溶剂中，分散均匀后添加酸性介质使芳基二胺完全溶解；滴加亚硝化试剂进行重氮化反应，得到二重氮盐；使用碱性溶液将二重氮盐溶液的Ph值调节至中性，得到中性溶液；将芳基二酚溶解在第二溶剂中，然后滴加到中性溶液中进行偶氮偶联聚合反应，处理后得到有机多孔聚合物材料；本发明的制备方法具有制备简单、原料易得、反应条件温和等特点。所得到的主链偶氮苯型有机多孔聚合物材料具有可溶解、热稳定性好、比表面积高、孔体积大等特点。

技术领域

本发明涉及一种主链偶氮苯型有机多孔聚合物材料(LAB-POPs)及其制备方法，属于新材料领域。

背景技术

固有微孔聚合物(PIMs)是一种线性的有机多孔聚合物材料，也是不多见的可溶液加工型有机多孔聚合物材料。由于固有微孔聚合物分子链的扭曲构象，使得聚合物链在空间上不能紧密堆积，形成固有微孔[Chemical Society Reviews,2006,35(8):675]。固有微孔聚合物具有比表面积大、低密度、可溶液加工等优点，在选择性吸附有机溶剂、温室气体上有很大的潜力，也可应用于氢气储存、催化等领域[Chemical Society Reviews,2006,35(8):675；Advanced Materials,2014,26(21):3526-3531；Chemical Reviews,2018,118(12):5871-5911；Macromolecules,2008,41(8):2880-2885；Nature Materials,2016,15(7):760-767]。

然而，目前能用于制备PIMs的扭曲构象单体种类有限，且不易大量获得，主要包括双螺茚类[Chemical Society Reviews,2006,35(8):675]、双螺芴类[MacromolecularRapid Communications,2007,28(18-19):1871-1876]、乙醇蒽类[Science,2013,339(6117):303-307]以及三叠烯类[Advanced Materials,2014,26(21):3526-3531；ChemicalReviews,2018,118(12):5871-5911]单体。同时，所制备的固有微孔聚合物材料的结构往往比较单一，主要包括芳香醚，聚酰胺及聚酰亚胺等。因此，从应用导向出发，设计新型构象扭曲单体，发展新型聚合反应并高效引入官能团，同时发展实用制备技术，成为有机多孔聚合物材料的重要研究方向。

偶氮苯型聚合物具有独特的光响应性能，能在紫外光和可见光照射下，实现可逆的顺反异构[Chemical Society Reviews,2012,41(5):1809-1825]。偶氮苯型聚合物的顺反异构会导致聚合物的颜色、尺寸和偶极矩等性能发生变化[Macromolecular RapidCommunications,2015,36(14):1341-1347]。因此，偶氮苯型聚合物在光致变形材料[Nature,2003,425,145]、非线性光学材料[Chem.Mater.,1997,9:45-50]、液晶材料[Nature 2016,537(7619),179-184]、光响应自修复材料[Macromolecules,2015,48(16):5928-5933]等领域都有很强的应用潜力。目前，主链偶氮苯型聚合物主要采用预功能化的策略，通过两步法完成制备。先制备含偶氮官能团的小分子，再通过缩聚制备主链偶氮苯型聚合物，因此制备效率有待提高。

发明内容