基于螺环结构桥连的固有微孔卟啉聚合物网络的制备与表征及其催化Knoevenagel缩合反应

通过5,10,15,20-四(4-羧基苯基)(TCPP)卟啉单体与含螺环结构的二胺单体(SpiroDA)的缩聚反应,实现了含螺环结构的卟啉基固有微孔材料的定向合成(PIM-Spiro)。同时在相同的工艺条件下,以对苯二胺(PPDA),4,4'-二氨基二苯醚(ODA)作为二胺单体分别制备了相应的聚酰胺(PA)网络材料。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、氮气吸附等分析测试手段对3种聚酰胺材料的网络结构和物理化学性能进行了表征。结果表明:螺环扭曲结构的引入可以有效提高微孔卟啉聚合物网络的比表面积,同时在溶剂中表现出很强的溶胀特性;所制备的聚酰胺网络材料中的卟啉基和酰胺键所含的高密度N—H键,赋予材料良好的碱性催化特性。

基于偶氮桥连卟啉的共轭微孔聚合物的制备及其表征

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。通过红外(FT-IR)表征,偶氮键(—NN—)的特征吸收峰(1 597cm-1)证明该材料中大量偶氮键的生成。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。热重分析(TGA)表明其在N2中具有很好的热稳定性(195℃失重5%)。利用N2、CO2和H2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571m2/g;CO2吸附量可达94.2mg/g(273K);H2吸附量可达8.6mg/g(77K)。CO2和H2的吸附焓(ΔH)经计算分别达到37和7kJ/mol。

用于二氧化碳捕获的卟啉基微孔聚合物的简易制备

通过分子设计经简易的“一锅法”合成了两种新颖的卟啉基微孔聚合物(PMPs)。基于红外光谱与固体核磁碳谱、扫描电镜和物理吸附仪表征了聚合物的化学结构、微观形貌和孔结构。扫描电镜测试表明PMPs具有球形形貌。以四(4-醛基苯基)硅烷与吡咯制备的四苯基硅烷核卟啉基微孔聚合物PMP-Si展现出高的比表面积,高达814 m^(2)/g。在273 K和压力为0.1 MPa的条件下,PMPs展现出高达138.9 mg/g的CO_(2)吸附量,超过了很多报道的多孔材料。具有高二氧化碳吸附量的PMPs在CO_(2)的捕获具有潜在的应用价值。