[发明专利]一种超高交联多孔有机聚合物碘吸附剂的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种超高交联多孔有机聚合物碘吸附剂的制备方法，包括：S1.将聚酰亚胺前驱体与二溴对二甲苯混合溶解于1,2‑二氯乙烷溶剂中，然后在氮气保护下向溶剂内添加催化剂，并在油浴条件下充分搅拌反应，得到聚合物a；S2.盐酸淬灭聚合物a；S3.利用去离子水和甲醇依次清洗淬灭反应沉淀，然后采用有机溶剂索式提取纯化，干燥纯化后的淬灭反应沉淀获得棕色固体；所述棕色固体即为所需的多孔有机碘吸附剂。本发明能有效制备出能够捕捉吸附放射性碘的超交联多孔有机聚合物，该聚合物在具体捕捉放射性碘时，基于其结构上的N，F元素以及苯环结构可提供大量能够与碘进行结合的活性位点，由此大大提高碘吸附效用。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种超高交联多孔有机聚合物碘吸附剂的制备方法。

背景技术

碘捕获的标准方法依赖于无机吸附剂，如银基沸石和气凝胶。这些无机吸附材料具虽然有良好的化学和热稳定性，但由于其可接近的表面面积有限，因此对碘的吸附能力较低；此外，现有的无机吸附材料成本很高，且银对自然环境还存在一定的影响，因此开发高表面活性剂的高效吸附剂来捕获和储存放射性碘是一个迫切的课题。

近年来，多孔有机聚合物(POP)因其多孔特性和高物理化学稳定性而越来越受到关注，这为捕获挥发性碘提供了一种有效的选择。到目前为止，广泛研究的多孔有机聚合物包括共价有机聚合物(COP)、共价有机骨架(COF)、共轭微孔聚合物(CMP)、共价三嗪骨架(CTF)和多孔芳香族骨架(PAF)。然而，上述大多数多孔有机聚合物是使用贵金属催化剂合成的，因此大大限制了多孔有机聚合物的实际应用。

超交联聚合物(HCP)由于其独特的性能(例如易于制备、成本低、合成方法多样、化学和热稳定性高以及高比表面积)，已逐渐成为一类重要且有吸引力的多孔材料。HCP主要通过Friedel-Crafts烷基化反应制备，既不需要贵金属偶联催化剂，也不需要具有特定官能团的严格单体。另外，高比表面积和丰富微孔的特点使HCP在捕获和储存氢气、二氧化碳和甲烷等气体方面具有显著优势，目前虽然已将HCP广泛用于气体储存，但还未出现HCP作为碘捕捉吸附剂的研究。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种超高交联多孔有机聚合物碘吸附剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超高交联多孔有机聚合物碘吸附剂的制备方法，包括：

S1.将聚酰亚胺前驱体与二溴对二甲苯混合溶解于1,2-二氯乙烷溶剂中，然后在氮气保护下向溶剂内添加催化剂，并在油浴条件下充分搅拌反应，得到聚合物a；

S2.盐酸淬灭聚合物a；

S3.利用去离子水和甲醇依次清洗淬灭反应沉淀，然后采用有机溶剂索式提取纯化，干燥纯化后的淬灭反应沉淀获得棕色固体；

所述棕色固体即为所需的超高交联多孔有机聚合物碘吸附剂。

优选的，所述聚酰亚胺前驱体的制备步骤包括：

按混合质量比为1：100～110：130～140的比例在N-甲基吡咯烷酮中溶解六氟二胺和六氟二酐，并持续室温搅拌得到混合液；

添加N-甲基吡咯烷酮以稀释所述混合液；

向稀释后的混合液中加入乙酸酐和吡啶，酰化反应后获得酰化反应沉淀；

去离子水清洗酰化反应沉淀，烘干后获得所述聚酰亚胺前驱体。

优选的，将所述六氟二酐等重分为M等份，并以间隔15min的方式将M等份六氟二酐依次溶解于N-甲基吡咯烷酮中。

优选的，所述乙酸酐和吡啶的摩尔质量为15：9。

优选的，所述酰化反应在110℃的温度下反应6h。