基于亚胺类共价有机骨架的合成及性能研究文献综述

 2021-12-12 11:12

文献综述

1.引言21 世纪以来,随着人们对能源需求和环境保护的意识日益提高,多孔材料以其在气体吸附、能量 存储、催化反应、光电材料以及生物医药等领域的广泛应用而成为近代科学界研究的热点。

近几十年来,科学家们已经设计合成了许多新型多孔材料,其中应用最广的多孔材料是有机多孔聚合物(POPs) 。

有机多孔聚合物按类型大致可以分为:高 度交联聚合物(HCPs)、有机微孔聚合物(PIMs)、共轭微孔聚合物(CMPs)、多孔芳香骨架聚合物(PAFs) 和共价有机框架(COFs)等。

其中,共价有机框架材料是一类具有周期性和结晶性的有机多孔聚合物,其有机构建单元通过共价键连接,形成具有周期性的多孔结晶共价有机框架材料.共价有机骨架(COFs),是新兴起的一类有机多孔材料。

共价有机骨架,是在热力学调控下,反应物通过有机可逆反应进行缩合,并通过本身的错误改正和自我修复制备结晶性的有机多孔材料。

这类材料是由含各种轻元素(C,H, O,N,B)的有机基团通过热力学可逆反应制备的,由共价键连接的结构有序的晶态微孔聚合物2,其连接方式有B-O, B-N ,C-N, C=N, C=C, N=N等等。

共价有机骨架聚合物具有质量轻、孔道结构高度有序,孔径可调,比表面积大,骨架密度低,热稳定性良好,合成方法多样和易于功能化修饰等优势,因此在气体储存与分离、光电应用、催化、质子传导、荧光传感、药物输送等领域都有广泛的应用前景。

2. (COFs)合成种类2.1共价有机框架材料的合成反应通常,共价有机框架的反应可根据它们的形成键来分类:(1) B―O (硼酸、硼酸酯、硼硅酸盐和螺硼酸盐);(2) C=N (亚胺,腙和正丁基);(3) C=N (芳香族)(三嗪);(4) C=C (烯烃); (5) C―N (β-酮烯胺、酰亚胺和酰胺) ;(6) B=N (环硼氮烷)或 N=N (偶氮二氧基)。

并且,共价有机框架主要由两个部分组成:连接基团和连接单元。

迄今已经报道了包含不同连接单元连接性,连接单元尺寸和连接单元特征的共价有机框架。

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