[发明专利]一种能够大量吸附和降解苯系污染物的多孔聚合物

说明书

本发明涉及一种能够大量吸附和降解苯系污染物的多孔聚合物，主要围绕着一种有环境治理潜力的多孔聚合物的制备和其对苯系物的吸附和降解性质展开。这种多孔有机聚合物通过多苯环有机物单体之间的偶联制备的，其自身的多苯环的特性，赋予了该材料极高的苯系物的吸附能力。每克该多孔聚合物可以吸附的苯、甲苯、氯苯、溴苯、硝基苯和苯胺的质量可以高达413毫克,394毫克,523毫克,716毫克,548毫克和1215毫克。同时，该材料特殊的骨架结构使其具有一定的光催化性质，可以在可见光的照射下将苯酚和苯胺降解为对环境危害较小的非苯环类物质。该材料的发明对于当今社会的环境治理，尤其是苯系物的处理方面，具有极大的积极意义。

技术领域

本发明属于材料发明领域,本发明的主要内容为一种可以大量吸附苯系污染物,同时可以将部分苯系物降解为对环境无公害产物的多孔聚合物材料。

背景技术

近些年来，随着社会和工业的发展，污染问题一直是备受关注的重大问题。而在污染问题中，关于苯系污染物的污染则是众多污染问题中亟待解决的一种，这主要是因为苯系污染物会对人体和自然环境造成极为严重的影响。这些物质不仅仅对人类的造血系统、神经系统、生殖系统有着巨大的影响，甚至还是诱发白血病和癌症的重要原因。但是，由于当今社会的生产结构和特点，苯系物及苯系污染物普遍的出现在人们的日常生产生活之中。首先，苯系物是汽车尾气中的成分之一，随着车辆的广泛使用，大量的苯系物被排放到城市大气之中。同时，工业排放也是苯系物的重要来源之一，由于我国现阶段工业体系尚不完善，每天仍然有大量的苯系物直接以污气或污水的形式排放到自然界之中。此外，在现代的室内装修装潢过程中，苯系物也是重要的污染物，尤其是对抵抗力较弱的孕妇和幼儿，苯系物的污染往往会导致非常严重的影响。鉴于以上原因，苯系污染物的有效处理是摆在全人类面前的刻不容缓的重大课题，能否有效处理苯系污染物也成为了维持人民健康的重要前提。

关于污染物的处理，通常来讲主要包括以下几个途径，分别是吸附法，吸收法，微生物法和光降解法。因而，在以上几个途径中选择合适的手段，便成为解决苯系物污染的可行出路。其中最常用的吸附材料是活性炭，凭借着自身较高的比表面积，可以吸附一定量的苯系物，以达到处理废气中的苯系污染物的目的，但这一方法对污水中的苯系污染物的作用有限，并且在吸附的同时也可能存在着脱附过程，对环境造成二次污染。吸收法是一般通过化学反应除去相应污染物的方法，而对于苯系物，尤其是如苯、甲苯这样相对稳定的化学物质，很难寻求到合适的吸收体系。微生物法通常需要利用微生物的生物膜将污染物捕获，并将其转化分解，但暂时尚未有大规模可实现的具体案例。光降解法是通过光生电子和空穴对，以及由此产生的自由基对有机污染物进行氧化降解。该方法近来备受推崇，由于使用的主要能源来自于取之不尽用之不竭的太阳，并且反应过程之中并不依赖与其他助催化剂的存在，在苯系物处理上已然成为了非常有潜力的研究领域。

鉴于以上事实和现状，一种能够同时具备高效的苯系物的吸附能力和降解能力的材料的开发和应用，便成为了一种非常有前景的研究领域，本发明即围绕着这样一种既能够大量吸附苯系污染物并且能够在光的作用下催化降解部分苯系物污染物的多孔聚合物而展开。和其他材料相比，首先，它自身多苯环的骨架使得它对于苯系物有着非常高的吸附能力；其次，材料本身的电子大共轭体系赋予了材料一定的光催化活性，使得该材料可以在光下实现对部分苯系物的降解；并由于本材料属于多孔聚合物材料，因而它具有良好的稳定性，不会溶解在水中，对水资源造成二次污染。因而，该材料的发明对于当今社会的环境治理，尤其是苯系物的处理方面，具有极大的积极意义。

发明内容

本发明为一种新型的多孔聚合物，通过含苯环有机物的复式烷基化反应将其聚合为多孔苯聚物。以无水氯化铁、无水氯化铝、无水氯化镍为催化剂，在加热的条件下，实现多孔苯聚物的制备，该制备方法简单，所获得的多孔聚合物的产率极高，通常可以达到95％以上。