[发明专利]一种含三嗪环的共价有机微孔聚合物及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种含三嗪环的共价有机微孔聚合物。本发明制备的具有气体吸附性能的含三嗪环的共价有机微孔聚合物具有极高的含氮量和微孔结构，极大的增加了气体与聚合物之间的接触面积，提高了吸附效率。并且，本发明制备的含三嗪环的共价有机微孔聚合物仅需要氯化锌作为催化剂，是廉价且环保的，反应完通过简易的过滤清洗即可获得纯净的聚合物。该聚合物材料在吸附等领域有着良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种聚合物，具体涉及一种含三嗪环的共价有机微孔聚合物，属于气体吸附材料领域。

背景技术

由于全球对温室效应和二氧化碳减排问题的重视,同时CO₂也是一种潜在的碳资源,使得对CO₂进行回收、固定、利用及再资源化成为世界各国十分关注的问题。以煤燃料为主的火力发电厂是排放CO₂的大户，若能对其烟道气中的CO₂进行回收利用,则是一项既有良好社会效益又有经济效益的工作。经过人们长期的摸索和研究，研究表明：吸附体系分子结构中的多氨基团有利于提高吸收性能。

长期以来，吸附CO₂的吸附剂多使用化学溶液进行物理吸附和化学吸附。而大多数传统含氮液体具有强腐蚀性、易挥发和易分解性，同时极其不易再生，难以循环利用。其中，咪唑和咪唑类离子液体也在逐渐使用在CO₂吸附当中，并作为绿色可回收的离子液体逐渐受到重视。伴随着时代的进步和对产业更新换代的要求，易消耗且难回收的吸附溶液逐渐被具有多孔的固态微孔材料取代。

多孔材料广泛存在于自然界中，例如：木材、海绵、天然沸石等均是典型的多孔材料。多孔材料具有比表面积大、孔道尺寸可调控以及结构多样等特点。因此在催化、吸附、离子交换、生物医药、能源、环境、光电材料等领域有着广阔的应用前景。

多孔材料经历了由天然获取到人工合成、由无机多孔到有机多孔材料的发展历程。20世纪40年代以来，人类通过人工合成的手段制备出结构规整的无机多孔材料。其中最具代表性的包括微孔沸石和M41S介孔分子筛等。80年代后期，随着人类对多孔材料性能要求的不断提高，科学家们开始合成含有有机组分的多孔材料，如有序介孔有机硅材料(Periodic Mesoporous Organosilicas,PMOs)和金属-有机框架材料(Metal-OrganicFrameworks,MOFs)等。2005年以来，纯有机组分的共价有机多孔聚合物成为了多孔材料领域的研究前沿，尤其是Yaghi等人发展的晶型共价有机框架材料和Cooper等人发展的无定形共轭有机微孔聚合物引发了共价有机多孔聚合物的研究热潮。

和传统的无机多孔材料相比，共价有机多孔聚合物具有以下优点：1)以有机小分子为构筑基元，具有结构可控性和功能可调性的特点；2)通过共价键连接形成高聚物网络，具有很好的热稳定性和化学稳定性；3)由轻质元素组成，密度低。由于具有这些独特的优势，共价有机多孔聚合物有望在储氢、吸附、分离、催化、能源、化学传感和生物医药等领域发挥重要作用，从而成为多孔材料领域的未来之星。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种含三嗪环的共价有机微孔聚合物。本发明制备的具有气体吸附性能的含三嗪环的共价有机微孔聚合物具有极高的含氮量和微孔结构，极大的增加了气体与聚合物之间的接触面积，提高了吸附效率。并且，本发明制备的含三嗪环的共价有机微孔聚合物仅需要氯化锌作为催化剂，是廉价且环保的，反应完通过简易的过滤清洗即可获得纯净的聚合物。可以预见，含三嗪环的共价有机微孔聚合物材料在储氢、吸附、分离等领域有着良好的应用前景。

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种含三嗪环的共价有机微孔聚合物。