面向纳米结构的酸性有机杂多酸盐的设计与制备文献综述

 2021-10-13 08:10

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基于Friedel-Crafts反应的微孔有机聚合物的制备及催化性能研究   微孔有机聚合物是一种新型的多孔材料, 在非均相催化、吸附、分离和气体存储等方面具有潜在的应用。

它是最近几十年发展起来的,全部由有机分子的构建块组装而成的微孔(孔径小于2.0 nm)固体。

依据设计策略的不同,主要可以分成以下4种;(1)通过交联反应阻止链密堆积的超交联聚合物(Hypercross-linked Polymers,HCPs)[1];(2)通过刚性和扭曲基团阻止链密堆积的自具微孔聚合物(Polymers of Intrinsic Microporosity,PIMs)[2];(3)通过大共轭π-体系刚性结构组建的共轭微孔聚合物(Conjugated Microporous Polymers,CMPs)[3];(4)通过适宜的官能团发生可逆地缩合反应来制备的共价有机骨架聚合物(Covalent-Organic Frameworks,COFs)[4]。

1.1超交联聚合物   超交联聚合物(HCPs)是通过聚合物链的超支化,来阻止链间的密堆积,得以构造微孔结构。

它最初是由Tsyurupa等人[5]发展起来的,并将其应用于柱色谱中,发现能够很好地分离污水中的废物以及吸附有机蒸汽。

首先,交联的溶剂要尽可能地与前驱物有较好的热力学兼容性;其次,交联反应要尽可能快地发生;最后选择反应的试剂和溶剂不能发生化学作用[6]。

这一类微孔聚合物是目前具有较高比表面积的无定形聚合物,比表面积可达2090 m2g-1[7],但是研究的例子却很少。

它的合成方法主要有两种,一种是以氯甲基苯乙烯(VBC)为单体与交联剂二乙烯基苯(DVB)进行交联获得前体,再经过傅-克(Friedel-Crafts)反应获得具有超交联结构的聚合物网络[7,8]。

这种合成方法的优点是可通过控制交联剂与单体的配比获得不同的比表面积[8,9]。

另一种合成方法是将芳环上含有两个氯甲基的单体(或多个类似结构的单体混合后)经傅克反应一步合成[10]。

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