一种具有多级孔隙结构的共价有机框架材料及制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116023609A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310019416.7(22)申请日2023.01.06(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人刘平伟李炜王文俊(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师邱启旺(51)Int.Cl.C08G12/08(2006.01)C08G12/30(2006.01)B01J31/06(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01J19/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种具有多级孔隙结构的共价有机框架材料及制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有多级孔隙结构的共价有机框架材料，所述共价有机框架材料是通过构建动态组合库制备。该共价有机框架材料具有由微孔、介孔、大孔等三种尺度的孔隙组成的多级孔隙结构，可以作为载体负载锆或者钯等金属基催化剂，也可以作为纳米反应器参与到聚酮等聚合物材料的催化合成中。CN116023609ACN116023609A权利要求书1/1页1.一种具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将三官能团胺A3、三官能团醛B3、二官能团单体C2和苯胺、苯甲醛溶于有机溶剂构建动态组合库，加入催化剂开始反应，在10～40℃温度下搅拌，充分反应后过滤，即得共价有机框架产物。2.根据权利要求1所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述三官能团胺A3是由三(4‑氨基苯基)胺、1,3,5‑三(4‑氨基苯基)苯、2,4,6‑三(4‑氨基苯基)‑1,3,5‑三嗪中的一种或多种以任意比例混合组成。3.根据权利要求1所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述三官能团醛B3是由三(4‑醛基苯基)胺、1,3,5‑三(4‑醛基苯基)苯、2,4,6‑三(4‑醛基苯基)‑1,3,5‑三嗪、均苯三甲醛中的一种或多种以任意比例混合组成。4.根据权利要求1所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述二官能团单体C2是由对苯二甲醛、2,5‑二甲氧基对苯二甲醛、4,4'‑联苯基二甲醛、对苯二胺、2,5‑二甲氧基对苯二胺、4,4'‑联苯基二胺中的一种或多种以任意比例混合组成。5.根据权利要求1～4任一项所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述三官能团胺A3的浓度为1～50mmol/L；所述三官能团胺B3的浓度为1～50mmol/L；所述二官能团胺C2的浓度为0.1～200mmol/L；所述苯胺和苯甲醛浓度为12～600mmol/L。6.根据权利要求1所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂是乙腈、苯腈、均三甲苯、二氧六环、DMF、DMAC以任意比例混合制备的混合溶剂。7.根据权利要求1所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三氟甲磺酸钪溶液或乙酸；其中，三氟甲磺酸钪溶液的浓度为1～40mg/mL，其用量占反应溶液体积的1％～10％；乙酸在反应溶液中的浓度为0.01～10mol/mL。8.一种具有多级孔隙结构的共价有机框架材料，由上述权利要求1～7任一项所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料的制备方法制得。9.根据权利要求8所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料，其特征在于，所述共价有机框架材料具有由微孔、介孔、大孔三种尺度孔隙组成的多级孔隙结构；所述多级孔隙结构的孔径分布随单体组合和单体摩尔比例的变化而改变；所述微孔孔径分布在0.8～1.9nm，介孔孔径分布在2.1～40nm，大孔孔径分布在200～1000nm；所述共价有机框架材料的BET比表面积为50‑3000m2/g，结晶度为30％‑100％。10.一种权利要求8‑9任一项所述的具有多级孔隙结构的共价有机框架材料作为载体负载金属基催化剂或作为纳米反应器的应用。2CN116023609A说明书1/6页一种具有多级孔隙结构的共价有机框架材料及制备方法技术领域[0001]本发明涉及共价有机框架材料领域，特别是涉及一种具有多级孔隙结构的共价有机框架材料及制备方法。背景技术[0002]共价有机框架(COF)是一类新兴的多孔有机聚合物，其具有周期性结构、明确的微孔尺寸、易化学修饰的特点，在气体储存、分离、催化、传感器、能源储存等方面具有巨大的应用潜力。COF作为一种聚合物材料还具有分子、纳米晶体、介观聚集态、宏观整体等多尺度结构。目前，在COF分子骨架的设计和纳米孔的定制方面已经取得了重大进展，而通过自组装或物理加工手段制造高级结构(如纳米球、中空纤维、薄膜