[发明专利]具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32及其制备方法和在过氧化氢光合成中的应用

权利要求书

1.一种具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32，其特征在于，所述材料包括如下所示的周期性结构单元：

所述周期性结构单元中的苯环上连接的“～”表示省略的相同周期性结构单元。

2.一种根据权利要求1所述的具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A1，将2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪加入到由1,4-二氧六环、均三甲苯和3mol/L醋酸溶液组成的溶剂体系中，得到混合溶液并进行充分均匀混合；

步骤A2，对所述混合溶液进行加热反应，得到初产物；

步骤A3，对所述初产物进行洗涤干燥，得到所述具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，

步骤A1还包括：在所述混合溶液中通入氮气并超声震荡15～25分钟分钟以实现充分均匀混合；

步骤A2还包括：将所述混合溶液置于密闭的反应容器中，在100～120℃的温度下反应2～4天，得到初产物；

步骤A3还包括：将密闭的反应容器冷却到室温后，将所述反应容器中的所述初产物经过抽滤并使用丙酮洗涤3～5次，随后将洗涤后的初产物在60℃的温度下干燥12小时，制备得到所述具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤A1中2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的摩尔比是1:1。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛的物质的量为0.3～0.9mmol，所述2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的物质的量为0.3～0.9mmol。

6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：在步骤A1的所述溶剂体系中，所述醋酸溶液为3mol/L醋酸溶液，1,4-二氧六环、均三甲苯、3mol/L醋酸溶液的体积比为(2.8～3.2)：(2.8～3.2)：1，且所述溶剂体系的总用量为3.5～10.5mL。

7.根据权利要求1所述具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32在过氧化氢光合成的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：

步骤B1，将所述具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32分散在超纯水中，得到分散后的液体；

步骤B2，在黑暗条件下对分散后的液体通入氧气搅拌15～30分钟，使其达到吸附、脱附平衡；

步骤B3，将搅拌后的液体经可见光照射不少于12小时，完成过氧化氢的光催化合成。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，还包括：

步骤B4，从步骤B3的光催化合成后的液体中过滤分离出所述具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32，用去离子水清洗并过滤后完成所述具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32的再生。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，步骤B1中，分散后的液体中所述具有三嗪结构的β-酮烯胺型共价有机框架材料COF-N32的浓度为100～1500mg/L。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，步骤B3还包括：将搅拌后的液体在15～35℃的温度下经可见光照射不少于12小时，实现过氧化氢的光催化合成。