新型離子有機聚合物的合成和應用.pdf

1、本研究將離子液體的靈活性和框架材料優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特性相結(jié)合，提出設計制備具有多重CO2吸附、催化轉(zhuǎn)化功能的離子有機聚合物。研究這些聚合物對CO2的吸附、催化轉(zhuǎn)化性能以及偶氮鍵的存在對CO2/N2的選擇性。主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　1、為制備的材料有更大的自由體積、孔隙度、比表面積和更高的CO2吸附量，設計合成了五種具有立體結(jié)構(gòu)的有機單體：四苯甲烷、四（4-溴苯）甲烷、四（4-甲酰基苯）甲烷、四（4-硝基苯）甲烷、四（4-氨基苯）甲

2、烷。含氮豐富的聚合物有更高的CO2的吸附量，因此我們合成了含氮豐富的[4-（4-吡啶）]卟啉與4,4′,5,5′-四硝基-2,2′-二-1H-聯(lián)咪唑兩種有機單體。
　　2、根據(jù)離子液體功能結(jié)構(gòu)的多樣性和靈活性，對CO2具有吸附、催化功能。本文設計合成了離子單體的陽離子部分含鹵素、腈基、硝基官能團的化合物：1,3-二-（4-溴基苯基）咪唑氯、1,3-二-（4-腈基苯基）咪唑氯、1,3-二-（4-硝基芐基）咪唑溴/氯。
　　3、

3、從制備的單體中選取了部分單體制備了三類不同的材料：
　　（1）用[4-（4-吡啶）]卟啉與1,3-二-（4-溴基苯基）咪唑氯聚合生成包含咪唑和卟啉的離子有機聚合物[poly(porphyrin and imidazole-based)complex]（PPIC）。用紅外（IR）、X-射線粉末衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、能譜（EDS）、物理吸附（BET）對材料進行了表征與研究，并對材料PPIC的CO

4、2的吸附量、催化CO2的性能進行了研究。
　　（2）用溴乙胺氫溴酸鹽季銨化的[4-（4-吡啶）]卟啉與4,4′,5,5′-四硝基-2,2′-二-1H-聯(lián)咪唑通過氨基和硝基的縮合反應生成包含卟啉和聯(lián)咪唑的離子有機聚合物[poly(porphyrin and2,2’-biimidazole-based)complex](PPBIC)PPBIC-Br，用KPF6進行陰離子交換生成PPBIC-PF6。用IR、SEM、EDS進行表征與研究，

5、并對PPBIC的CO2的吸附量、CO2/N2的選擇性、催化CO2的性能進行了研究。
　　（3）用溴乙胺氫溴酸鹽季銨化的[4-（4-吡啶）]卟啉與四（4-氨基苯）甲烷通過氨基和硝基縮合反應生成含有卟啉和苯的離子有機聚合物[poly(porphyrin and benzene-based)complex](PPBC)PPBC-Br，用KPF6進行陰離子交換生成PPBC-PF6。用IR、SEM、EDS進行表征與研究，并對PPBC的CO2