[發明專利]一種含氟共軛微孔聚合物的應用

有效

• 申請號: 202110301810.0
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113042011B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 羅旭彪;盛鑫;石慧;游登;丁旋;彭明明;邵鵬輝;楊利明
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種含氟共軛微孔聚合物的應用，涉及一種共軛微孔聚合物的應用。本發明是要解決現有的重金屬污染物的吸附材料制備困難、孔徑難以調節以及雜原子引入難以控制的技術問題。本發明的含氟共軛微孔聚合物的結構如下：本發明以1，4?二溴?2，3?二氟苯與1，3，5?三乙炔苯采用Sonogashira偶聯的方法制備鄰氟共軛微孔聚合物，所述方法屬于單體之間的聚合，具有工藝簡單、易于操作和產量高的優勢。本發明將氟原子引入到共軛微孔聚合物的骨架中且氟處于鄰位，增強了與貴重金屬的親和力，作為吸附劑時具有吸附容量大、去除率較高的優點，對于回收水體中的貴重金屬離子實現資源化，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種共軛微孔聚合物的應用。

背景技術

隨著經濟的快速發展，工業化的進程加快，工業廢水急劇增加，導致水中重金屬污染逐年上升。為了減輕環境的壓力，物理吸附、化學分解和生物降解等方法被廣泛應用到水系污染物的治理中。其中，物理吸附可以避免對環境的二次污染，且具有高效率、低成本等優點，在對重金屬污染物的處理上扮演著重要角色。然而，傳統的物理吸附劑，如活性炭、沸石和天然纖維等，對重金屬往往表現出吸附量低、選擇性吸附和循環性差等缺點。為了克服這些不足，許多新型吸附材料也逐漸應用到污染物的處理中，其中包括納米結構的金屬氧化物、碳納米管、多孔石墨烯和多孔BN納米片層等，這些新材料對污染物表現出良好的吸附性能。但是，這些材料仍然存在制備困難、孔徑難以調節以及雜原子引入難以控制等問題。因此，發展具備高吸附量、出色的吸附選擇性和循環性以及低成本的新型物理吸附材料顯得尤為重要。

有機多孔聚合物由于其豐富的孔道結構和多樣的合成方法，在近幾年得到快速地發展。共軛微孔聚合物(CMPs)作為有機多孔聚合物的一種，具有高比表面積、出色的化學和熱穩定性以及沿分子鏈延伸的共軛結構等優點，使其廣泛應用于吸附、催化、能量儲存等領域。為了進一步拓寬共軛微孔聚合物的應用范圍，將F原子引入到聚合物骨架可以改善材料的相關性能。

發明內容

本發明是要解決現有的重金屬污染物的吸附材料制備困難、孔徑難以調節以及雜原子引入難以控制的技術問題，而提供一種含氟共軛微孔聚合物的應用。

本發明的含氟共軛微孔聚合物的結構如下：

表示重復結構單元。

本發明的含氟共軛微孔聚合物的制備方法如下：

在保護氣氛下，將1，3，5-三乙炔苯、1，4-二溴-2，3-二氟苯、催化劑和胺類溶劑均勻混合，然后進行Sonogashira偶聯反應，然后依次進行自然冷卻、靜置2h～3h、抽濾洗滌、濾餅進行干燥和研磨，得到鄰氟共軛微孔聚合物；

所述的1，3，5-三乙炔苯和1，4-二溴-2，3-二氟苯的摩爾比為(1～9):1；

所述的催化劑為碘化亞銅和四三苯基膦鈀的混合物，碘化亞銅和四三苯基膦鈀的摩爾比為(0.5～4):1；

所述的胺類溶劑為N-N-二甲基甲酰胺和三乙胺的混合物，N-N-二甲基甲酰胺和三乙胺的體積比(0.5～4):1；

所述的1，3，5-三乙炔苯和碘化亞銅的摩爾比為(500～300):1；

所述的1，3，5-三乙炔苯的物質的量和三乙胺的體積比為(0.3mmol～0.5mmol):1mL；

所述的Sonogashira偶聯反應的聚合溫度為60℃～100℃，時間為24h～96h；反應在攪拌下進行，且攪拌速度為550r/min。

本發明的鄰氟共軛微孔聚合物應用于作為吸附劑吸附廢水中的貴重金屬離子。

所述的1，3，5-三乙炔苯和1，4-二溴-2，3-二氟苯依次具有式II和III所示的結構：