多孔材料發(fā)展至今,經(jīng)歷了由無機(jī)的沸石、活性炭、硅藻土,到雜化的金屬有機(jī)框架（MOFs）、多孔配位聚合物（PCPs）,再到純粹有機(jī)的多孔籠和多孔有機(jī)聚合物（POPs）的一系列演變。相比之下,POPs材料因結(jié)合了低骨架密度、高比表面積、良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性、易調(diào)控和功能化等多重優(yōu)勢,在近年來激發(fā)了科學(xué)工作者們濃厚的研究興趣。功能性材料設(shè)計的最終目的是實現(xiàn)其功能的實際應(yīng)用,因此,在深入探索POPs種類和功能的同時,材料的可加工性也一躍成為該領(lǐng)域的熱點。目前針對可溶/分散型POPs材料的研究尚處于起步階段,自聚微孔聚合物（PIMs）及可溶共軛微孔聚合物（CMPs）等材料的出現(xiàn)雖然改善了POPs的加工性能,但其面臨單體價格高昂、反應(yīng)條件嚴(yán)苛、制備工藝復(fù)雜等問題,限制了上述材料的實際應(yīng)用。因此,設(shè)計合成低成本、可操作性強(qiáng)、具有實際應(yīng)用潛質(zhì)的可溶/分散型POPs材料,擴(kuò)展其在能源和環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用,將是發(fā)展的新方向。本論文的主要工作是探尋新的合成策略,設(shè)計得到成本低廉、反應(yīng)條件溫和、操作步驟簡單的可溶/分散型POPs材料。通過紅外光譜、核磁共振譜、氮氣吸附-解吸附等表征手段對材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,采用... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

自然界中的多孔材料

研究人員展開了一系列研究，代表性的工作包括：2015 年，用四面體結(jié)構(gòu)的四氨基金剛烷和四氨基苯基甲烷為單體單元，通連接合成了聚酰亞胺類三維 COFs 材料 PI-COFs，材料比表面積顯示出較高的藥物負(fù)載量。2016 年，汪成課題組[47]同樣采用四心單元，經(jīng)芘類四醛化合物連接合成了具有熒光性能的三維 CO為 3D-Py-COF（圖 1-5）。該材料具有較高比表面積和 CO2/N2選，芘結(jié)構(gòu)單元的引入賦予了材料良好的熒光性能，可用于爆炸物勇課題組[48]發(fā)展了 3D 手性 COFs 結(jié)構(gòu)，由具有對映異構(gòu)體結(jié)構(gòu)與四面體結(jié)構(gòu)的四氨基金剛烷進(jìn)行亞胺縮聚得到，并將該材料應(yīng)性分離。此外，方千榮課題組[49]對含有羥基的三維 COFs 進(jìn)行了用 3D-OH-COF 與琥珀酐的開環(huán)反應(yīng)制備得到了羧基官能-COF，該材料對鑭系元素離子 Nd3+具有較高選擇性。

聚合物969 年，Davankov 課題組[50]便成功合成了超交聯(lián)聚合物（H鑒了傳統(tǒng)交聯(lián)大分子的“交聯(lián)”概念，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深度交物的交聯(lián)度只有幾十，而超交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度很容易超過主要通過芳香族化合物之間的傅-克（Friedel-Crafts）烷基化聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了 HCPs 材料高度剛性的骨架，有效阻止密收縮，形成永久孔隙，從而獲得穩(wěn)定的孔結(jié)構(gòu)[51]。HCPs多孔有機(jī)聚合物，同時，由于單體來源廣泛、成本相對低廉 HCPs 成為大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用上最具潛能的材料。目前，HC以下三種：1）含苯乙烯骨架的聚合物前體后交聯(lián)；2）功能；3）利用外交聯(lián)劑編織剛性芳香族單體[52]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]幾種雜環(huán)類偶氮化合物的合成與光致變色性能研究[J]. 朱少萍,張秋云,廉鵬程,樂傳俊.  化工新型材料. 2016(10)
[2]八氯丙基多面體低聚倍半硅氧烷的合成與表征[J]. 余洋,田春蓉,王建華,梁書恩.  化工新型材料. 2008(01)
[3]負(fù)載鉑納米粒子大孔炭材料的無模板制備[J]. 劉淑霞,賀軍輝.  新型炭材料. 2007(03)



本文編號：3261062