[發明專利]一種富羥基的多孔芘基有機骨架材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710022565.3
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106800629B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 任世斌;周利勇;李培賢;韓得滿
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C08G8/04
• 分類號: C08G8/04;C09K11/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明提供了一種富羥基的多孔芘基有機骨架材料及其制備方法，惰性氣氛下，將酚類化合物和四醛基芳香醛在有機溶劑中進行縮聚反應，得到富羥基的多孔芘基有機骨架材料；其中，所述酚類化合物為多元苯酚或多元萘酚；所述四醛基芳香醛含有4～8個苯環，且四個醛基分別與四個不同的苯環連接；所述有機溶劑為醇類有機溶劑或醚類有機溶劑。本發明提供的富羥基的多孔芘基有機骨架材料，為酚類化合物中酚基鄰位或對位與四醛基芳香醛中的醛基發生縮聚反應得到的無定形的大分子網狀交聯聚合物，具有熒光性。

技術領域

本發明涉及有機材料技術領域，尤其涉及一種富羥基的多孔芘基有機骨架材料及其制備方法。

背景技術

多孔骨架材料具有相互連通的網狀多孔結構，因此相對于其他材料具有比表面積大和密度更小的優勢，被廣泛的應用于非均相催化、氫氣儲存、吸附、離子交換、氣體分離等領域。隨著多孔骨架材料越來越受到人們的關注，其優質的材料特性吸引更多的人去探究。

多孔骨架材料包含金屬-有機骨架(metal-organic frameworks,MOFs)和共價有機骨架(covalent organic frameworks,COFs)。金屬-有機骨架(MOFs)又稱雜合化合物或配位聚合物，它是利用有機配體與金屬離子之間的金屬-配位絡合作用通過自組裝形成的具有超分子微孔網狀結構的材料。由于有機配體種類多樣，金屬離子選擇多樣，使得合成MOFs材料具有很大的多樣性、靈活性。此外，還可以通過合成特殊的有機配體與特定的金屬離子裝配形成專一化的有機骨架。

然而，MOFs材料的一些缺點導致其在應用上存在局限性：(1)在MOFs失去溶劑分子之后其結構開始變得不穩定，含有多孔骨架的結構容易坍塌，導致孔徑縮小或者形成無定形的無孔結構；(2)對環境敏感：MOFs材料中大多數對氣體中的水分子極其敏感，接觸久了可能會導致結構的變化甚至骨架的坍塌；(3)結構表征比較困難；(4)可調節的孔徑范圍小：介孔區域的材料對有機配體結構長度要求較高，但配體長度的增加導致溶解性能變差，使得MOFs材料合成變得困難。

由于MOFs材料暴露出來的問題使得該方向的發展受到了阻礙，因此技術人員現在將研究重點放在了共價有機骨架(COFs)上。然而，現有技術中共價有機骨架材料的種類很少，大大限制了共價有機骨架的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的富羥基的多孔芘基有機骨架材料及其制備方法。本發明提供的新的富羥基的多孔芘基有機骨架材料拓展了有機骨架的范圍。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種富羥基的多孔芘基有機骨架材料的制備方法，包括如下步驟：

惰性氣氛下，將酚類化合物和四醛基芳香醛在有機溶劑中進行縮聚反應，得到富羥基的多孔芘基有機骨架材料；

所述酚類化合物為多元苯酚或多元萘酚；

所述四醛基芳香醛含有4～8個苯環，且四個醛基分別與四個不同的苯環連接；

所述有機溶劑為醇類有機溶劑或醚類有機溶劑。

優選的，所述酚類化合物為三元苯酚或二元萘酚。

優選的，所述酚類化合物具有式I或式II所示結構：

優選的，所述四醛基芳香醛具有式III、式IV、式V或式VI所示結構：

優選的，所述酚類化合物和四醛基芳香醛的物質的量之比為(2～4):(1～1.5)。

優選的，所述有機溶劑為四氫呋喃、甲醇和乙醇中的一種或幾種。

優選的，所述酚類化合物在有機溶劑中的濃度為0.3～0.5mol/L。