[發明專利]一種用于有機染料吸附的有機多孔聚合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202211375173.2
• 申請日: 2022-11-04
• 公開（公告）號: CN115572373A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 王燈旭;郭麗華;馮圣玉;劉鴻志
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;B01J20/26;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

本發明提供了一種用于有機染料吸附的有機多孔聚合物及其制備方法。有機多孔聚合物的制備方法，包括步驟：以二鹵代BODIPY衍生物、至少含有三個端炔基的芳香化合物為原料，在催化劑和助催化劑的催化下，于有機溶劑中經Sonogashira反應得到。本發明中有機多孔聚合物的制備方法簡單、快速，能夠一步合成得到產品，簡化了實驗步驟，提高了效率。本發明的有機多孔聚合物具有優異的多孔性能和較高的染料吸附量，且比不含有BODIPY單元的有機多孔聚合物具有更高的染料吸附性能，有望作為一種高效的染料吸附材料。

技術領域

本發明涉及一種用于有機染料吸附的有機多孔聚合物及其制備方法，屬于有機高分子吸附材料技術領域。

背景技術

有機染料廣泛應用于印染，食品，化妝品等行業中，因此這些行業所產生的廢水中含有大量染料，由于染料的特殊結構對光照和氧化劑都比較穩定，因此釋放到環境中難以自然降解，且分解染料時需要消耗大量氧氣，所以很難將其從水中除去，影響水生動植物的正常生命活動，破壞水體的生態平衡；不僅如此，水體中的染料還會對人體的健康產生危害。

由于染料廢水可生化性較差，吸附法是應用最多的一種方法。但大部分多孔材料對可溶性染料的吸附是有選擇性的，并存在脫附困難、穩定性差等問題。有機多孔聚合物作為一類新型多孔材料，因其具有合成方法多樣化、結構可調控、表面可修飾、穩定性好等優勢，在染料吸附上具有獨特優勢，已被廣泛用于染料吸附、污水處理等領域，但存在對部分染料吸附量不高的缺陷。

傳統的吸附降解染料方法包括生物吸附降解法、非生物吸附降解法、化合物直接降解法、超聲波催化降解法、光催化降解法等。然而，這些方法都有去除不完全、成本高等特點。

因此，開發一種具有高效吸附性能的有機多孔聚合物，具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種用于有機染料吸附的有機多孔聚合物及其制備方法。本發明的有機多孔聚合物吸附材料具有優異的孔道結構，孔隙率高；本發明將氟硼二吡咯單元(簡稱BODIPY)引入到有機多孔材料中，可用于高效吸附有機染料，經過多次循環實驗，材料仍保持較高的吸附量，具有較高的吸脫附穩定性。

本發明的技術方案如下：

一種用于有機染料吸附的有機多孔聚合物的制備方法，包括步驟如下：

以二鹵代BODIPY衍生物、至少含有三個端炔基的芳香化合物為原料，在催化劑和助催化劑的催化下，于有機溶劑中經Sonogashira反應，得到用于有機染料吸附的有機多孔聚合物。

根據本發明優選的，所述二鹵代BODIPY衍生物的結構式如式(I)所示：

其中，式(I)所示結構中：X選自溴、碘、氯；R₁～R₅各自獨立的選自H、(CH₃)_n(n≥1)、苯基、烷基取代苯基、鹵代苯基、硝基取代苯基、氰基取代苯基、醛基取代苯基、萘基或聯苯基。

根據本發明優選的，式(I)所示結構中：X選自溴；R₁～R₅各自獨立的選自H、(CH₃)_n(n≥1)。

根據本發明優選的，所述至少含有三個端炔基的芳香化合物的結構式如式(Ⅱ)所示：

其中，式(Ⅱ)所示結構中：n≥3；R₆選自具有剛性結構的芳香單元，優選為聯苯、三苯基甲烷、四苯基甲烷、四苯基硅烷、四苯基鍺烷、四苯基乙烯、螺二芴、芘、三苯胺、三苯基膦、三苯基苯、三聚氰、1,3,5-三嗪、苯三醇、5,10,15,20-四苯基-21,22-二氫卟啉、雙(三苯基甲基)苯中的一種。