一种硫醚基共价有机框架材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113512162A(43)申请公布日2021.10.19(21)申请号202110480392.6(22)申请日2021.04.30(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)发明人申燕周志明王鸣魁(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人陈灿(51)Int.Cl.C08G12/08(2006.01)B01J31/06(2006.01)B01J35/00(2006.01)C01B15/027(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种硫醚基共价有机框架材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于共价有机框架材料领域，具体涉及一种硫醚基共价有机框架材料及其制备方法和应用。本发明将4,4',4”‑(1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三基)三[苯甲醛]，2,5‑二乙氧基对苯二酰肼和2,5‑双(2‑(乙硫基)乙氧基)对苯二甲酰肼加入到溶剂体系中，反应制得硫醚基共价有机框架材料。本发明合成产率相对较高，制备的产品对可见光具有良好的响应，具有合适的光学带隙以及良好的结构稳定性，在光催化生产H2O2领域产率较高，有良好的潜在应用价值，工艺操作简便，适用性强，工业应用价值高，易于推广利用。CN113512162ACN113512162A权利要求书1/2页1.一种硫醚基共价有机框架材料，其特征在于，结构式如式(1)所示：其中，所述式(1)中苯环上连接的表示省略的重复结构单元。2.一种硫醚基共价有机框架材料的制备方法，其特征在于：将4,4',4”‑(1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三基)三[苯甲醛]，2,5‑二乙氧基对苯二酰肼和2,5‑双(2‑(乙硫基)乙氧基)对苯二甲酰肼加入到溶剂体系中，反应制得权利要求1所述的硫醚基共价有机框架材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将4,4',4”‑(1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三基)三[苯甲醛]，2,5‑二乙氧基对苯二酰肼和2,5‑双(2‑(乙硫基)乙氧基)对苯二甲酰肼加入到溶剂体系中，超声混合均匀；(2)将反应体系抽真空后密封；(3)加热反应体系，反应生成黄色固体沉淀，反应温度为100‑120℃，反应时间为3‑5天；(4)过滤分离得到沉淀物，洗涤干燥后，得到新型的硫醚基共价有机框架材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述4,4',4”‑(1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三基)三[苯甲醛]，所述2,5‑二乙氧基对苯二酰肼与所述2,5‑双(2‑(乙硫基)乙氧基)对苯二甲酰肼的物质的量之比为2:1:2。5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶剂为1,4‑二氧六环、均2CN113512162A权利要求书2/2页三甲苯与醋酸三者的混合。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述1,4‑二氧六环、所述均三甲苯与所述醋酸的体积比为(5‑10):(15‑20):(2‑3)，所述醋酸的浓度为3‑6mol/L。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中抽真空时，先将反应体系通过液氮浴冷冻，然后解冻，抽真空结束后进行火焰密封。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为80‑100℃真空干燥12‑24h。9.根据权利要求1所述的硫醚基共价有机框架材料在光催化生产过氧化氢方面的应用。10.根据权利要求9所述的硫醚基共价有机框架材料在光催化生产过氧化氢方面的应用，其特征在于，所述硫醚基共价有机框架材料作为光催化剂，不引入任何金属助催化剂。3CN113512162A说明书1/5页一种硫醚基共价有机框架材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于共价有机框架材料领域，具体涉及一种硫醚基共价有机框架材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]过氧化氢(H2O2)被广泛用于医药，化学工业和其他领域，是常规燃料的有力替代品。目前常见的Pd基催化剂将H2和O2直接合成H2O2具有简单和绿色的优点，但由于H2/O2混合物具有高度爆炸性，因此迄今为止对工业应用实施来说极其危险。幸运的是，由于低成本、高效、安全和清洁等特点，光催化水氧化(WOR)和氧还原反应(ORR)直接从H2O和O2合成H2O2是一种比较有前景的绿色替代方法。[0003]目前，为了能够获得较高的H2O2产率，市面上存在各种诸如无金属碳材料和石墨相氮化碳等碳基光催化剂。然而，碳材料，如碳纳米管，石墨烯衍生物和无定形多孔碳，大多是通过对多孔聚合物进行改性或热解制备的，这会导致不可控的多孔结构和无序的杂原子掺杂位点，进而限制了H2O2生成的效率。共价有机框架(COF)作为一类新兴的结晶多孔聚合物，是由可