[發(fā)明專(zhuān)利]具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110094000.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112898515B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊善新;劉健;劉娟娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G12/30
• 分類(lèi)號(hào): C08G12/30
• 代理公司: 石家莊科誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 13113
• 代理人: 張紅衛(wèi);李琳

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料的制備方法，是以2,4,6?三（4?醛基苯基）?1,3,5?三嗪和2,4,6?三（4?氨基苯基）?1,3,5?三嗪為原料，以1,4?二氧六環(huán)、均三甲苯及乙酸的混合溶液為溶劑，加入除水劑，利用超聲和溶劑熱反應(yīng)相結(jié)合的制備方法合成而得到。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，且產(chǎn)率較高；所制得的材料具有較大的比表面積、較高的含氮量及良好的熱穩(wěn)定性和結(jié)晶性。本發(fā)明適用于制備具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)材料的合成技術(shù)，涉及一種多孔共價(jià)有機(jī)框架材料的制備方法，具體地說(shuō)是一種具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料的制備方法。

背景技術(shù)

共價(jià)有機(jī)框架材料(covalent organic frameworks, COFs ) 是一類(lèi)具有結(jié)晶性和周期性的多孔有機(jī)聚合物材料，具有比表面積大、孔結(jié)構(gòu)豐富、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)有序、孔徑可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，在光伏材料、客體分子吸附、物質(zhì)傳輸、儲(chǔ)能、光電功能以及納米反應(yīng)器等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，因而受到了廣泛關(guān)注。

公開(kāi)號(hào)為CN108117651A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)了一種具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔有機(jī)共價(jià)框架材料的合成方法，該發(fā)明是在1,4-二氧六環(huán)-均三甲苯-乙酸混合溶劑中，對(duì)苯二胺和三聚氯氰在115~120℃下溶劑熱反應(yīng)70~72h，產(chǎn)物經(jīng)四氫呋喃和甲醇反復(fù)洗滌后、經(jīng)干燥、研磨，得土黃色粉末，即為具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔有機(jī)共價(jià)框架材料；雖然該發(fā)明的合成方法具有原料廉價(jià)易得、合成工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、合成成本低、產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，但采用該方法制備的有機(jī)共價(jià)框架材料，其結(jié)晶性及比表面積還有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是要提供一種具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料的制備方法，用以制備結(jié)晶好、比表面積大的具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料的制備方法，是取2,4,6-三（4-醛基苯基）-1,3,5-三嗪和2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪，加至1,4-二氧六環(huán)、均三甲苯及乙酸的混合溶劑中，超聲，加入除水劑，再在非活性氣體氛圍下進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)，所得產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后，即得所述具有三嗪結(jié)構(gòu)的多孔共價(jià)有機(jī)框架材料。

作為本發(fā)明的一種限定，所述2,4,6-三（4-醛基苯基）-1,3,5-三嗪和2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪的摩爾比為1~2：1。

作為本發(fā)明的另一種限定，所述2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪與混合溶劑的質(zhì)量體積比為0.01967g：6~20mL。。

作為本發(fā)明的第三種限定，所述1,4-二氧六環(huán)、均三甲苯及乙酸三者之間的體積比為 4~5：4~5：1。

作為本發(fā)明的第四種限定，所述超聲的功率為175~205W、溫度為7~16℃、時(shí)間為30~60 min，為防止水溫過(guò)高，影響超聲的效果，每隔5-15min換一次水。

作為本發(fā)明的第五種限定，所述除水劑為無(wú)水氯化鈣或無(wú)水硫酸銅。

作為本發(fā)明的第六種限定，所述非活性氣體為氬氣。

作為本發(fā)明的第七種限定，所述溶劑熱反應(yīng)的溫度為110~120℃，時(shí)間為65~75 h。

作為本發(fā)明的第八種限定，所述洗滌先用N,N-二甲基甲酰胺進(jìn)行洗滌，用于去除未反應(yīng)的反應(yīng)物和生成的一些低聚物，再用乙醇洗滌，以快速干燥。

作為本發(fā)明的第九種限定，所述干燥為真空干燥，溫度為55~75℃，時(shí)間為18~24h。

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于: