[发明专利]基于三聚氰胺的多孔共价有机聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于三聚氰胺为发光核心的多孔共价有机聚合物材料（三聚氰胺‑COP）及其制备方法和Fe³⁺离子检测方面的应用。该多孔共价有机聚合物材料三聚氰胺‑COP将三聚氰胺和4,4'‑联苯二甲醛按照4:3的摩尔比加入到DMSO溶剂中，在120℃的氮气氛围下反应24h，过滤反应混合物得到白色固体，用四氢呋喃（THF）和热水反复洗涤固体粉末得到目标产物三聚氰胺‑COP，本发明的三聚氰胺‑COP作为检测废水中Fe³⁺的传感器具有潜在的应用价值和较好的选择性和灵敏度。

技术领域

本发明属于多孔共价有机聚合物材料领域，具体涉及三聚氰胺为发光基团的多孔共价有机聚合物材料及其制备方法和应用。

背景技术

多孔共价有机聚合物材料(COPs)是一类新型的多孔有机聚合物，它能够将目标构筑单元在原子尺度上精确排列成有序的框架结构和纳米孔道。COPs因其特有的质量轻、孔状结构可调、稳定性高及多功能性吸引了广泛的关注，具有广阔的应用前景。

Fe³⁺作为一种最为常见的金属，被广泛的应用于生产生活当中，作为工业生产的最为常见的一种金属元素，其广泛的应用也代表着会带来很大污染，Fe³⁺随着工业废水排入生态环境会对饮用水，生活用水灌溉用水造成很大污染，同时作为人体必需的一种元素，Fe³⁺在人体中也扮演重要的角色，而传统的原子吸收光谱法，电化学法等检测金属离子浓度的方法受限于其高昂的成本和繁琐的操作，难以得到广泛的应用，因此发明新的用于检测金属离子的荧光探针具有特殊的意义。

多孔共价有机聚合物材料由于其良好的稳定性，和具有简单的合成方法，结构可调，方便设计合成等优点，在气体吸附，荧光探测等方面具有广泛的应用前景。但是仍然普遍存在着合成时间较长，合成温度较高，难以大量制备等缺点，限制了其进行广泛的使用。其发光原理主要是发光结构单元发光，聚集诱导发光。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种基于三聚氰胺为发光基团的多孔共价有机聚合物材料，本发明以三聚氰胺为发光基团，以4，4′-联苯二甲醛为构筑单元，构筑成具有优异发光性能的多孔共价有机聚合物的材料，并用于一种优异荧光探针，用于检测含Fe³⁺废水中Fe³⁺的浓度。

本发明还要解决的技术问题是提供了一种以三聚氰胺为发光核心的多孔共价有机聚合物的合成方法。

本发明还要解决的技术问题是提供了多孔共价有机聚合物在检测水中Fe³⁺方面的应用。

本发明还要解决的问题是提供了多孔共价有机聚合物在制备检测微量Fe³⁺的传感器方面的应用。

本发明还要解决的问题是提供了一种探测Fe³⁺离子的荧光探针，所述探针由所述的多孔共价有机聚合物制成。

本发明还要解决的问题是提供了一种Fe³⁺的检测方法。

本发明选取了便宜易得的具有优异聚集诱导发光(AIE)效应的三聚氰胺化学式为[C₃N₃(NH₂)₃]，在溶剂热条件下，通过氨基与4，4′-联苯二甲醛上的羰基进行反应合成具有优异发光性能的多孔共价有机聚合物材料(COPs)，该材料具有层状的二维网状结构，通过可旋转的酰亚胺化学键进行链接，从而有效的避免了结构堆积引起的聚集诱导淬灭，保持了较高的荧光量子产率。因此在荧光检测领域有广阔的前景。

其合成示意为：

n的值为正整数，实际值取决于参与反应的单体的量。

三聚氰胺的结构式如下：