[发明专利]一种疏水聚吡咯多孔材料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种疏水聚吡咯多孔材料、制备方法及其应用，属于材料制备领域。本发明的疏水聚吡咯多孔材料的制备方法，以合成的含亚胺键的小分子胶凝剂为稳定剂、凝胶乳液为模板制备了疏水聚吡咯多孔材料，油水比和吡咯含量的不同可以调控聚吡咯块材的孔结构以及微观形貌下的尺寸，并且由于该聚吡咯多孔材料具有孔隙特性以及疏水的特点，可将其用于有机溶剂的吸附；本发明的反应条件温和，合成过程简单、耗能小，后处理简单、绿色。本发明解决了多孔材料在制备过程中耗能大以及聚吡咯材料无法大规模制备的问题。

技术领域

本发明属于材料制备领域，尤其是一种疏水聚吡咯多孔材料、制备方法及其应用。

背景技术

近几十年来，随着工业化进程的加快，有机污染物特别是石油泄漏的治理越来越受到人们的关注。然而，以一种有效而实用的方式来处理这些污染物，对从事这一领域的科学家来说是一个迫在眉睫的挑战。目前，去除水中污染物最有效的方法是选择性吸附分离。

多孔材料由于其低密度、高比表面积、良好的渗透性和优异的吸附性而受到广泛关注。对于多孔材料的制备主要致力于控制孔径大小、形状、分布以及如何在材料中引入功能基团从而赋予特定的功能性等。制备多孔材料的方法主要包括硬模板法和软模板法，其中软模板法中的凝胶乳液模板法凭借工艺简单、孔径大小可精确控制的优势备受研究者的青睐。在制备凝胶乳液的过程中，稳定剂的种类对其性质有着重要影响，目前主要分为表面活性剂、固体微纳米颗粒以及小分子胶凝剂(LMMGs)。

聚吡咯因其热稳定性较高、廉价易得且无毒等特点，被用于环境修复等领域。但是，传统的聚吡咯材料比表面积较小，对有机污染物的去除范围和能力方面存在局限性。因此，需要借助其他形式来提高聚吡咯对于有机污染物的吸附能力。

发明内容

本发明的目的在于克服传统聚吡咯材料比表面积较小、无法宏量制备及制备过程耗能大等缺点，提供一种疏水聚吡咯多孔材料、制备方法及其应用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种疏水聚吡咯多孔材料的制备方法，包括以下步骤：

1）制备含亚胺键的胆固醇衍生物；

2）以所述含亚胺键的胆固醇衍生物为稳定剂制备聚吡咯凝胶乳液；

3）以所述聚吡咯凝胶乳液为原料进行聚合制备疏水聚吡咯多孔材料。

进一步的，步骤1）的具体过程为：

在惰性气体氛下，将摩尔比为1：1的Boc-氨基酸与胆固醇在冰浴条件下反应1-4h，之后室温反应6-24 h，经摩尔比为20：（1-2）的DCC和DMAP脱水缩合后用柱层析法进行提纯，之后在HCl的作用下形成盐酸盐，将得到的产物在80-120 ℃的苯溶剂中回流3-6 h得到胆固醇氨基酸酯伯胺；

将摩尔比为（1-3）：1的胆固醇氨基酸酯伯胺与含醛基基团的化合物在氯仿溶剂中室温反应2-8 h，反应完成后得到含亚胺键的胆固醇衍生物。

进一步的，所述的Boc-氨基酸为：

Boc-D-苯丙氨酸、Boc-L-苯丙氨酸、Boc-D-色氨酸、Boc-L-色氨酸、Boc-D-酪氨酸、Boc-L-酪氨酸、Boc-D-赖氨酸、Boc-L-赖氨酸、Boc-D-丝氨酸、Boc-L-丝氨酸、Boc-L-甘氨酸、Boc-D-甘氨酸、Boc-L-谷氨酸、Boc-D-谷氨酸、BOC-L-缬氨酸、BOC-D-缬氨酸、BOC-L-异亮氨酸或BOC-D-异亮氨酸。

进一步的，所述的含醛基基团的化合物为：

乙醛、己醛、丁二醛、苯甲醛、呋喃甲醛、丙二醛、正丙醛、1-辛醛、己二醛、肉桂醛、癸醛、戊二醛、正丁醛或三醛基间苯三酚。

进一步的，步骤2）的具体过程为：