幾種氮雜有機多孔材料的合成及應(yīng)用.pdf

1、由于較高的比表面積、孔隙率、透過性、吸附性及低密度、質(zhì)輕等諸多優(yōu)異的物理化學(xué)性能，有機多孔材料的制備引起人們廣泛的興趣。其中，含氮基團的多孔材料由于氮的配位作用，使其對酸性化合物具有很強的吸附能力。
　　本文圍繞氮雜有機多孔材料進行研究，在制備氮雜有機多孔材料并表征的同時，也研究其吸附性能。
　　本文首先采用經(jīng)典的Ullmann交叉偶聯(lián)反應(yīng)，以1,3,5-(4-三溴苯基)苯與4,4'-二氨基聯(lián)苯為反應(yīng)原料，CuI為催化劑，高

2、溫氮氣保護下得到氮雜有機多孔材料COP1a。對反應(yīng)時間、溫度進行考察，結(jié)果表明反應(yīng)的產(chǎn)率隨著反應(yīng)時間的延長而增加，而適宜的反應(yīng)溫度為150℃。經(jīng)過DSC-TGA、SEM及低溫N2吸附等分析手段對樣品進行表征，結(jié)果表明COP1a是具有良好熱穩(wěn)定性球形顆粒。
　　隨后采用Buchwald-Hartwig交叉偶聯(lián)反應(yīng)，分別以1,3,5-(4-三溴苯基)苯，4,4'-二氨基聯(lián)苯，三(4-溴苯基)胺，1,3,5-三(4-氨苯基)苯為反應(yīng)原料

3、，在鈀催化下，合成四種氮雜有機多孔材料，即 COP1b，COP2，COP3及 COP4。對該反應(yīng)條件進行選擇，包括反應(yīng)時間、溫度、催化劑當量及溶劑，最終確定其反應(yīng)適宜的條件為：反應(yīng)時間13 h，反應(yīng)溫度160℃，催化劑當量為0.6 eq，反應(yīng)溶劑為DMF。經(jīng)過低溫N2吸附、SEM、TEM、13C CP-MAS-NMR固體核磁共振等一系列表征，表明四種氮雜有機多孔材料為無定型納米顆粒的聚集體，且在空氣中具有良好的穩(wěn)定性。13C CP-MA

4、S-NMR固體核磁共振及傅里葉紅外變換圖譜均表明通過Buchwald-Hartwig交叉偶聯(lián)反應(yīng)成功地將N引入到芳香基中。
　　最后考察四種氮雜有機多孔材料對亞甲基藍，苯酚，2-萘酚，煙酸以及中藥材中有效成分的吸附性能。結(jié)果表明：四種氮雜有機多孔材料對亞甲基藍的吸附順序為：COP2>COP3>COP4>COP1b；當COP1b與大孔樹脂，硅膠，Al2O3相比，在吸附亞甲基藍12 h后，COP1b的吸附量超過其他三種吸附劑。