[發明專利]亞胺共價有機框架負載的富勒烯C60材料及其制備方法與超級電容器應用

有效

• 申請號: 202110589239.7
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113444255B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 邱立;趙鑫
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;H01G11/30;H01G11/48;H01G11/36;H01G11/24
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

1.亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF，其特征在于富勒烯C₆₀與共價有機框架通過共價鍵進行連接，其結構式如下：

其中，C₆₀與TAPB的摩爾比大于0，小于等于0.16；

X為C₆₀與TAPB的摩爾比。

2.如權利要求1所示的亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF，其特征在于所述的亞胺共價有機框架為a％N₃-COF，a％是5-33％，a＝mol(BATA)/mol(BATA+DHTA)，其結構式為：

3.如權利要求2所示的亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF，其特征在于所述的亞胺共價有機框架為25％N₃-COF。

4.如權利要求1所示的亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF，其特征在于所述的富勒烯C₆₀為BBM-C₆₀，以賓格爾反應Bingel反應為基礎，與帶有炔基的丙二酸酯類物質進行反應，實現炔基衍生化而獲得，其結構式為：

5.如權利要求1所示的亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，制備a％N₃-COF材料；其中，a＝mol(BATA)/mol(BATA+DHTA)，即BATA的mol量占BATA與DHTA的mol量百分比；

步驟二，合成富勒烯衍生物BBM-C₆₀；

步驟三，亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF的制備，其中X為C₆₀與TAPB的摩爾比；

合成步驟如下圖：

。

6.如權利要求5所示的亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF的制備方法，其特征在于所述a％N₃-COF材料的制備方法為溶劑熱法，取摩爾比為1:2-19的BATA/DHTA二醛小分子原料，另取官能團數目匹配的TAPB三胺小分子，即2*mol(BATA+DHTA)＝3*mol(TAPB)，加入體積比為(1±0.2):(1±0.2)的鄰二氯苯和正丁醇，反應體系濃度控制在0.066-0.1mol/L；使反應體系混合均勻，繼續在超聲條件下緩慢加入6±0.2mmol/L的乙酸0.1-0.2ml；之后液氮中凍抽，在真空條件下使用火焰密封玻璃管，烘干、靜置至少3天，取出產生的橙色固體物質，在四氫呋喃的條件下索氏提取、真空干燥后得到a％N₃-COF材料。

7.如權利要求5所示的亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF的制備方法，其特征在于所述的a％N₃-COF材料為25％N₃-COF材料，采用BATA、DHTA、TAPB三種有機小分子作為構筑單元，通過亞胺鍵連接形成晶態聚合物，其摩爾比為1:3:2.67。

8.如權利要求5所示的亞胺共價有機框架負載的富勒烯C₆₀材料[C₆₀]X-COF的制備方法，其特征在于所述的富勒烯C₆₀衍生物BBM-C₆₀，以Bingel反應為基礎，通過與帶有炔基的丙二酸酯類物質反應，使C₆₀衍生化后帶有炔基側鏈，從而通過點擊化學反應與疊氮基團反應，負載到COF材料的孔道中。