[發明專利]基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料及其合成和應用

有效

• 申請號: 201610880234.9
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN107915658B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 高艷安;王宇;王暢;辛英祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07C249/02
• 分類號: C07C249/02;C07C251/24;B01D53/02;B01J20/30;B01J20/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料的合成方法，其特征在于：具體操作如下：將四面體構型的四（4-苯胺基）金剛烷（TAPA）和四（對苯醛基）芘（TFPPy）加入到安瓿瓶中，加入有機溶劑，超聲混合均勻，然后加入催化劑醋酸水溶液，將安瓿瓶置于液氮中進行冷凍，抽真空并火焰封管，經過加熱晶化、索氏提取洗滌和干燥，即可得到三維共價有機框架材料，反應式如下：

。

2.根據權利要求1所述基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料的合成方法，其特征在于：所述四面體構型的四（4-苯胺基）金剛烷和四（對苯醛基）芘的摩爾比為1: (0.5-1)。

3.根據權利要求1所述基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料的合成方法，其特征在于：所述的有機溶劑為鄰二氯苯、體積比（4-9）: 1的鄰二氯苯和均三甲苯的混合溶劑、或體積比（7-10）：1：2鄰二氯苯和1,4-二氧六環及N,N-二甲基乙酰胺的混合溶劑；

有機溶劑用量為1.0-3.0 mL，相應的反應單體的總質量為17 mg-50 mg。

4.根據權利要求1所述基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料的合成方法，其特征在于：所用的有機溶劑和醋酸水溶液的體積比為（6-10）: 1。

5.根據權利要求1或4所述基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料的合成方法，其特征在于：所用醋酸水溶液的濃度為3 M-9 M。

6.根據權利要求1所述基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料的合成方法，其特征在于：所述加熱晶化反應的溫度為120-180 ℃ ；反應時間為3-30天。

7.根據權利要求1所述基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料的合成方法，其特征在于：索氏提取采用的溶劑為三氯甲烷和四氫呋喃中的一種或二種。

8.一種權利要求1-7任一所述方法合成得到的基于金剛烷單元的三維共價有機框架材料。

9.一種權利要求8所述的共價有機框架材料作為氣體吸附材料的應用，其特征在于：所述的共價有機框架材料用于吸附H₂、CH₄和CO₂氣體中的一種或二種以上。