[發明專利]紅光發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510076643.9
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104672138B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 李斌;馬和平
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C07D221/12
• 分類號: C07D221/12
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙)22210
• 代理人: 李外

技術領域

本發明屬于有機多孔功能材料制備方法領域，具體涉及紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料及其制備方法。

背景技術

有機多孔材料是由純有機單元通過共價鍵構建而成的。相比于傳統的無機多孔材料比如沸石分子篩和介孔硅材料，有機結構單元的具有無限性和豐富的官能團，我們可以構建出含有不同官能團的無限種的有機多孔材料。這為有機多孔材料提供了豐富的應用領域比如吸附、存儲、分離、催化、光電性質、傳感和生物應用等。一般來講，有機多孔材料可以具有長程有序的晶態材料和無定型非晶態材料。晶態的有機多孔材料具有均一的孔尺寸和明細的結構。由于有機多孔材料具有較大的比表面積，較小的密度，同時可以通過調節反應單體來控制多孔材料的化學性質，使其在儲氫，催化，光學，分離等方面有很好的應用前景。

目前制備晶態的有機多孔材料主要是利用脫水聚合反應。由于脫水反應的制備的產物本身的缺陷(Adv.Mater.2008,20,2741–2746)，使其在潮濕的環境中不穩定，容易發生分解。因此如何制備對水穩定甚至對酸和堿溶液穩定的晶態的有機多孔材料依然是個挑戰。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的晶態有機多孔材料在潮濕的環境中易分解的問題，而提供一種紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料及其制備方法。

本發明首先提供一種紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料，結構式如式(Ⅰ)所示：

本發明還提供一種紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：將溴化乙錠和三甲酰基均苯三酚放入反應容器中，加入反應溶劑和催化劑，在90-120℃下反應1～4天，得到混合液；

步驟二：將步驟二得到的混合液分別用DMF、四氫呋喃和甲醇的熱溶液洗除可以溶解的有機物，得到紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料。

優選的是，所述的溴化乙錠和三甲酰基均苯三酚的摩爾比為1:1。

優選的是，所述的反應溶劑為二氯苯、二氧六環、甲苯、NN二甲基乙酰胺、N，N二甲基甲酰胺、氯苯、或1,3,5三甲苯。

優選的是，所述的催化劑為乙酸。

本發明的有益效果

本發明提供一種紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料及其制備方法，該有機多孔材料利用有機反應中烯醇式到酮式的轉變，并通過形成分子內的氫鍵，使得制備的有機多孔材料不僅具有良好的結晶性，而且能夠在酸和堿的溶液中保持其晶態的結構。同時，骨架中的具有共軛的發色團，使材料在紫外光的激發下能夠發射625納米的紅光。

附圖說明

圖1為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料和單體的紅外光譜的對比圖；

圖2為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料的兩種結構；

圖3為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料的XRD圖；

圖4為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料的N₂吸附-脫附圖；

圖5為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料的孔徑分布圖；

圖6為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料的掃描電鏡圖；

圖7為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料在350納米的激發光譜圖；

圖8為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料在1M鹽酸處理7天后的XRD；

圖9為實施例1制備得到的紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料在1M氫氧化鈉處理2天后的XRD。

具體實施方式

本發明首先提供一種紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料，結構式如式(Ⅰ)所示：

本發明還提供一種紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：將溴化乙錠和三甲酰基均苯三酚放入反應容器中，加入反應溶劑和催化劑，在90-120℃下反應1～4天，得到混合液；

步驟二：將步驟一得到的混合液分別用DMF、四氫呋喃和甲醇的熱溶液洗除可以溶解的有機物，得到紅外發射的陽離子骨架二維晶態有機多孔材料。