一种多孔聚合物材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102093539A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102093539A(43)申请公布日2011.06.15(21)申请号201010557970.3B01J31/06(2006.01)(22)申请日2010.11.24(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人谭必恩李步怡龚瑞妮梁丽芸(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人夏惠忠(51)Int.Cl.C08G61/00(2006.01)C08J9/00(2006.01)B01J20/26(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)B01D71/72(2006.01)B01J32/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图16页(54)发明名称一种多孔聚合物材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种多孔聚合物材料及其制备方法，本发明提供的这种材料是使用交联剂交联芳香族化合物获得的比表面积高达2000m2g-1、孔径尺寸可控范围为0.3-100nm的多孔聚合物材料，可作为催化剂载体、分离膜、储气材料、离子吸附剂。其制备方法为，采用二甲氧基甲烷或氯甲基甲醚为交联剂，以路易斯酸为催化剂，交联各类芳香族化合物，“一步法”获得多孔聚合物材料。该方法的特点是原料低廉易得，制备工艺简单，可根据不同的应用需求灵活选择芳香族化合物的种类。CN102935ACCNN110209353902093545A权利要求书1/1页1.一种多孔聚合物材料，其特征在于，这种多孔聚合物材料是以芳香族化合物为原料，将芳香族化合物溶于有机溶剂中，在作为催化剂的路易斯酸存在的条件下，以交联剂交联芳香族化合物获得的比表面积为1-2000m2g-1的多孔聚合物材料，所述的芳香族化合物为所有能进行傅-克反应的芳香族化合物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的多孔聚合物材料，其特征在于，所述的交联剂可以是氯甲基甲醚或二甲氧基甲烷；所述的有机溶剂可以是1，2-二氯乙烷或硝基苯。3.根据权利要求1所述的多孔聚合物材料，其特征在于，所述的作为催化剂的路易斯酸可以是无水SnCl4、无水FeCl3或无水AlCl3。4.一种多孔聚合物材料的制备方法，包括以下步骤：常温下在反应器中加入芳香族化合物、交联剂和有机溶剂，所述的芳香族化合物为所有能进行傅-克反应的芳香族化合物中的一种或多种，芳香族化合物溶于有机溶剂后的浓度为0.1-30molL-1，交联剂与芳香族化合物的摩尔比为0.1∶1-20∶1，磁力搅拌0.1-2小时，然后加入作为催化剂的路易斯酸，催化剂与交联剂的摩尔比为0.1∶1-10∶1，保持磁力搅拌，升温至30℃-60℃，在该温度下反应2-12小时后再升温至70℃-120℃，在该温度下反应10-72小时，获得褐色悬浊液或极粘稠固液混合物；过滤该悬浊液或极粘稠固液混合物，获得褐色固体粗产物，用乙醚、甲醇洗涤该固体粗产物三次以除去残留交联剂、溶剂和催化剂，再用甲醇抽提24小时以除去痕量催化剂，最后减压干燥，获得褐色的多孔聚合物材料。5.根据权利要求3所述的多孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的交联剂可以是氯甲基甲醚或二甲氧基甲烷，所述的有机溶剂可以是1，2-二氯乙烷或硝基苯；所述的作为催化剂的路易斯酸可以是无水SnCl4、无水FeCl3或无水AlCl3。6.根据权利要求4所述的多孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，改变芳香族化合物与交联剂的比例调节多孔聚合物材料的孔径大小，孔径大小的调节范围为0.3nm-100nm。7.根据权利要求4所述的多孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，采用不同的芳香族化合物以获得含有不同官能团的多孔聚合物材料。8.根据权利要求4所述的多孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，通过改变所用的多种芳香族化合物之间的比例以调控官能团的含量。9.权利要求1所述的多孔聚合物材料作为催化剂载体、分离膜、储气材料或离子吸附剂的应用。10.权利要求1所述的多孔聚合物材料作为储氢材料、储二氧化碳材料或储甲烷材料的应用。2CCNN110209353902093545A说明书1/6页一种多孔聚合物材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于新材料技术领域，具体来说，本发明涉及一种多孔聚合物材料及其制备方法。背景技术[0002]多孔聚合物材料广泛应用作催化剂载体、分离膜、储气材料、离子吸附剂。目前，多孔聚合物材料主要有：(1)苯乙烯类超交联多孔聚合物；(2)自具微孔聚合物；(3)聚苯胺类多孔聚合物；(4)共轭多孔聚合物；(5)基于芳香环偶联反应的多孔聚合物。以上多孔聚合物材料的制备方法比较复杂或者需采用昂贵的原料，目前只有苯乙烯类超交联多孔聚合物已实现工业化