[发明专利]一种金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将含有COF-NHC-CO₂、金属盐前驱体、超干有机溶剂的混合物，加热反应，得到金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料；

所述COF-NHC-CO₂为NHC-CO₂官能化的共价有机框架材料；

所述NHC-CO₂为CO₂掩蔽的氮杂环卡宾。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属前驱体在混合物中的含量为2～5wt％；

优选地，所述COF-NHC-CO₂与有机溶剂的固液比按mg：mL为5～150:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热反应的条件为：在非活性气氛下反应，反应温度为60～80℃，反应时间为12～48h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属前驱体盐中金属元素选自铱、金、钯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐前驱体选自二氯(五甲基环戊二烯基)合铱(III)二聚体、四氢噻吩氯化金(I)、(1,5-环辛二烯)二氯化钯(II)中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超干有机溶剂为超干乙腈。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述NHC-CO₂官能化的共价有机框架材料采用如下步骤制备：

将含有碳酸二甲酯、咪唑官能化共价有机框架材料的混合物，密闭容器中高温反应，得到NHC-CO₂官能化的共价有机框架材料；

优选地，所述咪唑官能化共价有机框架材料与碳酸二甲酯的固液比按mg:mL为1:0.006～0.6；

优选地，所述高温反应的条件为：反应温度为80～150℃，反应时间为24～48h。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述咪唑官能化共价有机框架材料采用如下步骤制备：

将含有14～300质量份多胺基单体、20～430质量份多醛基单体、1～20体积份混合溶剂、0.1～2体积份催化剂的混合原料，真空环境中反应，得到咪唑官能化共价有机框架材料；其中1质量份对应1体积份，1mg对应1mL；

所述混合溶剂包含体积比为(3～8):(3～8):1的均三甲苯、1，4-二氧六环、乙酸溶液；

优选地，所述反应的条件为：反应温度为70～160℃，反应时间为24～120h。

9.根据权利要求1至8任一项所述制备方法制备得到的金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料，其特征在于，所述金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料具有多孔通道及空腔结构；

优选地，所述金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料的外表面和内部均匀分散有金属元素。

10.根据权利要求1至8任一项所述制备方法制备得到的金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料、权利要求9所述的金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料中的至少一种作为二氧化碳催化转化反应非均相催化剂的应用；

优选地，所述应用包括：将作所述金属氮杂环卡宾功能化共价有机框架材料为二氧化碳加氢制备甲酸反应的催化剂。