基于偶氮桥连卟啉的共轭微孔聚合物的制备及其表征-

文章编号:1001-9731(2014)18-18052-06

基于偶氮桥连卟啉的共轭微孔聚合物的制备及其表征

?

许燕飞1,2

,李一治1,梁一莹1,方一斌1,杨存忠1,陈田田1,庄小东2,张一帆2,冯新亮2

(1.华东理工大学理学院核技术应用研究所,上海200237;2.上海交通大学化学化工学院,上海200240)

摘一要:一以卟啉作为基本构筑单元,

通过偶氮键的链接制备得到基于偶氮链接卟啉的共轭微孔聚合物三通

过红外(FT -IR )

表征,偶氮键( N N )的特征吸收峰(1597cm -1)证明该材料中大量偶氮键的生成三利用扫描电子显微镜(SEM )和透射电子显微镜(TEM )对其形貌进行分析,发现该材料表面粗糙且具有很明显的孔结构三热重分析(TGA )

表明其在N 2中具有很好的热稳定性(195?失重5%)三利用N 2二CO 2和H 2

对该材料进行气体吸脱附实验,结果显示该材料的比

表面积达到571m 2/g ;CO 2吸附量可达94.2m g /g

(273K );H 2吸附量可达8.6m g /g (

77K )三CO 2和H 2的吸附焓(ΔH )

经计算分别达到37和7kJ /mol 三关键词:一卟啉;偶氮;共轭微孔聚合物;气体吸附中图分类号:一TQ317.3文献标识码:A DOI :10.3969/j .

issn.1001-9731.2014.18.0111一引一言

多孔聚合物[1-3]

具有固有孔隙率,密度低,合成方法多样化,以及物理化学稳定性高等特点,在气体储存

和分离应用上有很强的优势[4-6]

,尤其在氢气(H 2)[7-9

]和二氧化碳(CO 2)的储存和分离上(CO 2stora g e and

se p aration ,CSS )

[10-12]

三多孔聚合物被认为是气体存储与分离领域最有前景的材料之一三化石燃料的快速

消耗,使得大气中的二氧化碳浓度急剧增加[13]

,这在

一定程度上引起全球气候变暖,从而导致一系列的环

境问题[14]

三这些问题引起人们的极大关注,因此开发

性能优异的多孔材料一直是材料科学工作者的目标之

一[15-17]

三共轭微孔聚合物(con j u g ated micro p orous

p ol y mers ,CMPs )

是多孔聚合物中发展最快的一种,不仅因为它原料的多样化,还可以通过高效的金属催化技术合成进行宏量制备,而且它的结构具有高度可

调控性[18]

三CMPs 的分子结构中π-π键周期性地排列

在芳香基团之间,结构单元的多样性成为CMPs 的最

大特征之一[

19]

三合成CMPs 的结构单元已经从简单的苯环单元扩展到芳香烃,杂环芳香烃和大环单元三卟啉由于其拥有较大的平面共轭结构,独特的富电子性能,丰富的氮原子,良好的光化学性能及热稳定性等[20-21],近来已成为CMPs 的一种重要结构单元[

22-25]

三图1一Azo -1的合成路线

Fi g 1S y nthesis of Azo -1

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12014年第18期(45)

卷?

基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2012CB933404);国家自然科学基金资助项目(51103039,

21174083,21102091)

收到初稿日期:2014-01-23收到修改稿日期:2014-06-20通讯作者:李一治,E -mail :lizhi@https://www.360docs.net/doc/b519024421.html,

作者简介:许燕飞一(1988-)

,女,浙江龙游人,硕士,师承李治副教授,从事聚合物多孔材料研究三