[发明专利]一种二维全共轭聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二维全共轭聚合物，其特征在于：所述聚合物为含噻吩及苯环基团的二维薄膜，所述聚合物的结构单元如下式一所示：

所述的二维全共轭聚合物采用下述方法制得，步骤如下：在惰性气体保护下，将间三硼基苯单体A、含噻吩单体B和钯催化剂依次溶解在与水互不相溶的有机溶剂中，得到有机溶液；然后将碱性试剂溶解在水中生成碱性水溶液；再将所述有机溶液和碱性水溶液置于同一容器中，形成界面，在大于-20℃小于100℃的条件下静置1～90天，通过Suzuki偶联反应在所述界面处形成所述的二维全共轭聚合物；其中：

所述的单体A的结构通式如式二所示：

其中：X为CH；Y₁、Y₂、Y₃可以相同，为同一种取代基；Y₁、Y₂、Y₃也可以不同，为不同取代基，所述Y₁、Y₂、Y₃均可以是中的任一种，虚线表示Y₁、Y₂或Y₃与芳香环连接的键；

所述的单体B的结构通式如式三所示：

其中：其中：n＝0或1，Z为卤素原子、对甲苯磺酸酯基或三氟甲磺酸酯基中的任一种；

所述单体A和单体B的摩尔比为2：3。

2.权利要求1所述的二维全共轭聚合物，其特征在于：所述的催化剂为Pd(PPh₃)₂Cl₂、Pd(PPh₃)₄、Pd(PCy₃)₂Cl₂、Pd(PCy₃)₄、Pd(PBu₃)₂Cl₂、Pd(PBu₃)₄、Pd(AsPh₃)₂Cl₂、Pd(AsPh₃)₄、Pd(dppe)Cl₂、Pd(dppe)₂、Pd(dppp)Cl₂、Pd(dppf)Cl₂、Pd(OAc)₂、PdCl₂中的任一种。

3.权利要求1所述的二维全共轭聚合物，其特征在于：所述的有机溶剂可以为碳原子数为5～25的烷烃、甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯、石油醚、氯苯、二氯苯、三氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烷、四氯化碳、乙酸乙酯或乙酸甲酯中的任一种。

4.权利要求1所述的二维全共轭聚合物，其特征在于：所述的碱性试剂为Cs₂CO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃、Li₂CO₃、CaCO₃、MgCO₃、CsOH、CsHCO₃、KHCO₃、NaHCO₃、LiHCO₃、KOH、NaOH、LiOH、Ca(OH)₂、Mg(OH)₂、三乙胺、吡啶或派啶中的任一种或几种混合物。

5.权利要求1所述的二维全共轭聚合物，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氩气或二氧化碳。

6.权利要求1～5任一项所述的二维全共轭聚合物在光电催化水产氢反应中的应用。