卟啉基共轭微孔聚合物的合成及性能研究

【摘要】过去的二十年中，有机多孔聚合物材料引起了学术界和工业界的广泛关注。该材料可应用于气体储存和分离、催化、发光材料等多种领域。近些年一些新兴的金属有机骨架（MOFs）、结晶性共轭有机骨架（COFs）和无定型多孔有机聚合物材料相继被合成出来并被应于与许多领域。这其中由于多孔有机聚合物拥有非晶性结构和不规则的孔道结构，因此毫无疑问是三种系列多孔材料中最容易合成的一种材料。而且一般来讲，有机多孔聚合物拥有非常好的化学稳定性和热力学稳定性。本论文设计合成了两种新型共轭微孔聚合物材料，并且对两种材料的结构进行了表征，对其性质进行了系统研究。本论文第三章中详细阐述了一种骨架中含有丰富氮齿的新型卟啉基共轭微孔聚合物材料（HP-CMP）的合成方法，并且对其进行了详细的表征和性质研究。该材料通过单体的炔炔均聚反应制备，其比表面积Brunauer-Emmett-Teller比表面积为662m2g-1，孔体积为0.55cm3g-1。该材料在273K和1bar条件下展现出了较高的二氧化碳吸附能力，吸附值高达3.58mmolg-1，该材料可以在二氧化碳和甲烷气体中选择性吸附二氧化碳。而且该材料可以用作非均相有机催化剂来催化Knoevenagel缩合反应，底物适用范围包括芳香醛、杂环醛和环酮。该催化剂催化Knoevenagel缩合反应可以使用较短的时间获得较高的产率。最重要的一点是该催化剂可以通过简单的过滤操作回收，重复利用十次后催化反应效率未现明显降低。本论文第四章中详细阐述了一种新型卟啉镍基共轭微孔聚合物（NiP-CMP）的合成方法并且对其进行了详细的结构表征和性质研究。该材料的单体通过Yamamoto偶联反应均聚合成。NiP-CMP的Brunauer-Emmett-Teller比表面积高达2600m2g-1，孔体积大小为2.288cm3g-1。我们研究了该材料对单质碘的吸附性能，该材料在碘蒸汽中对单质碘的饱和吸附量可达202%质量分数。该材料也可以对溶液中的单质碘进行吸附，并且吸附的碘单质可以通过溶液洗脱作用可逆释放出来。说明该材料对碘单质的吸附是可逆的物理吸附，使材料的回收利用成为了可能。
【作者】阿斯根；
【导师】母瀛；
【作者基本信息】吉林大学，有机化学，2014，硕士
【关键词】共轭微孔聚合物材料；气体吸附；非均相催化；碘吸附；

【参考文献】
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