[發明專利]基于聚氮化碳的共聚物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110602456.5
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113413900A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 王杰;張啟濤;俞磊;尹蘇娜;李瑛;蘇陳良
• 申請（專利權）人: 深圳大學;揚州大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J31/06;C01B15/027
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李美

1.一種基于聚氮化碳的共聚物，其特征在于，以占所述共聚物的質量百分比計，其鏈段包括(99％～99.7％)聚氮化碳鏈段和(0.03％～0.1％)聚芳胺鏈段。

2.根據權利要求1所述的基于聚氮化碳的共聚物，其特征在于，制備所述聚芳胺鏈段的單體具有如式(1)所示的結構：

其中：

Ar₁和Ar₂各自獨立地為被R₁取代或未取代的環原子數為6至20的芳基；

L選自單鍵、NR₁、被至少一個R₂取代或未取代的環原子數為6至20的芳基、或被R₁取代或未取代的環原子數為5至20的雜芳香基團；

R每次出現，各自獨立選自-H、具有1至10個碳原子的烷基；

R₂選自-H、具有1至10個碳原子的烷基、被R₁取代或未取代的環原子數為6至20的芳基；

R₁為氨基或具有1至10個碳原子的烷基。

3.根據權利要求2所述的基于聚氮化碳的共聚物，其特征在于，所述Ar₁和所述Ar₂各自獨立選自苯基、聯苯基、萘基、蒽基或菲基；和/或

所述R每次出現，各自獨立選自-H、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基或異丁基。

4.根據權利要求2所述的基于聚氮化碳的共聚物，其特征在于，所述R₂選自-H、被R₁取代或未取代的苯、被R₁取代或未取代的萘、被R₁取代或未取代的蒽，R₁為氨基。

5.根據權利要求4所述的基于聚氮化碳的共聚物，其特征在于，所述L選自如下任一所示的基團：

*表示連接位點；

m為0、1或2。

6.根據權利要求2所述的基于聚氮化碳的共聚物，其特征在于，制備所述聚芳胺鏈段的單體具有如下任一所示的結構：

和/或制備所述聚氮化碳鏈段的單體為三聚氰胺、尿素或二氰二胺。

7.權利要求1至6任一項所述的基于聚氮化碳的共聚物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將制備所述聚氮化碳鏈段的單體置于保護性氣體氣氛中，在400℃～450℃條件下進行反應，制備前驅體；

將所述前驅體和制備所的聚芳胺鏈段的單體混合，置于保護性氣體氣氛中，在500℃～600℃條件下進行共聚反應，制備所述基于聚氮化碳的共聚物。

8.根據權利要求7所述的基于聚氮化碳的共聚物的制備方法，其特征在于，制備所述聚氮化碳的單體和制備所述聚芳胺的單體的質量比為(120～6000):1。

9.根據權利要求7所述的基于聚氮化碳的共聚物的制備方法，其特征在于，在制備所述前驅體的步驟中，反應時間為2h～6h；和/或

共聚反應的反應時間為2h～8h；和/或

在制備所述前驅體和所述共聚物的步驟中，反應結束后，均采用自然冷卻的方式退火；和/或

將所述前驅體和制備所述聚芳胺的單體混合之后，先將得到的混合物與醇類溶劑混合，進行研磨和干燥處理后，再進行共聚反應。

10.一種用于光催化制備過氧化氫的催化劑，其特征在于，所述催化劑選自權利要求1至9任一項所述的基于聚氮化碳的共聚物。