[发明专利]一种三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物及其制备方法，在密闭、真空的pyrex管中，将三嗪基芳胺类化合物和苯甲醛类化合物溶于有机溶剂中，再加入催化剂，以溶剂热法合成三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物。制备得到的三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物的平均孔径为1～50nm，比表面积为100m²/g～2500m²/g；在氮气气氛下，5wt％热失重温度为200℃～500℃。本发明制备得到的三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物具有比以往三嗪基富氮共轭微孔聚合物更高的氮含量和高的比表面积，且本合成过程为分子水平反应，产物更有序稳定，π电子离域更稳定，使得它在电荷转移与分离以及半导体，气体吸附、催化等领域表现出突出的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机聚合物制备技术领域，尤其涉及一种三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物及其制备方法。

背景技术

共轭微孔聚合物(CMPs)是一类极具吸引力的多孔固体材料，其结构由许多C-C键和芳香环相互连接构成，具有共轭体系、可调的拓扑结构和固有的纳米孔，相较于石墨烯表现出的优秀光电性能。共轭微孔聚合物自发现并报道以来，以其高比表面积、可设计的结构、可调谐的性能和可调节的性能等特点，引起了广泛的研究关注。共轭微孔聚合物在气体吸附与分离、发光、多相催化、超级电容器、捕光、封装、制氢及电极等方面具有很大的应用潜能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物，所述三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物的结构式为：

其中，表示重复结构单元；

A为以下结构单元中的任意一种：

B为以下结构单元中的任意一种：

其中，所述三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物的平均孔径为1～50nm。

其中，所述三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物材料为粉末状或块状，其比表面积为100m²/g～2500m²/g。

其中，所述三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物材料在氮气气氛下，5wt％热失重温度为200℃～500℃。

本发明提供的三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物的制备方法，包括以下步骤：

第一步：在密闭、真空的pyrex管中，将三嗪基芳胺类化合物和苯甲醛类化合物溶于二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧六环或甲苯中的任意一种或是几种混合的有机溶剂中，采用弱酸作为催化剂，在80～200℃温度下反应4～72h，得到三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物，反应式如下所示：

第二步：将第一步制备得到的三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物依次经蒸馏水和二甲基亚砜洗涤，再经四氢呋喃、丙酮、甲醇索氏提取后，置于真空条件下干燥活化，得到三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物材料。

本发明第二方面提供了一种三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物的制备方法，在密闭、真空的pyrex管中，将三嗪基芳胺类化合物和苯甲醛类化合物溶于有机溶剂中，再加入催化剂，以溶剂热法合成三嗪基席夫碱共轭微孔聚合物。

其中，所述的三嗪基芳胺类化合物为以下结构式中的任意一种：

其中，所述的苯甲醛类化合物为以下结构式中的任意一种：

其中，所述的有机溶剂为二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧六环或甲苯中的任意一种或是几种的混合。

其中，所述的催化剂为弱酸，所述弱酸可以是有机羧酸类化合物，也可以为无机弱酸类化合物。