【摘 要】
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离子型多孔有机材料(PIPs)是一类骨架结构非电中性的新型多孔有机聚合物(POPs)材料,具有高BET比表面积、高电荷密度、优良的孔隙率以及合成方式多样化等优点,在非均相催化、质子传导、污水处理、抗菌处理等方面具有广泛的应用前景。多级孔材料具有单一孔材料无法匹及的优点,如比表面积大、孔径多样性、对客体分子的快速传质等优点。但是,到目前为止,关于多级孔材料的研究主要集中在氧化硅、沸石、金属有机框架材
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离子型多孔有机材料(PIPs)是一类骨架结构非电中性的新型多孔有机聚合物(POPs)材料,具有高BET比表面积、高电荷密度、优良的孔隙率以及合成方式多样化等优点,在非均相催化、质子传导、污水处理、抗菌处理等方面具有广泛的应用前景。多级孔材料具有单一孔材料无法匹及的优点,如比表面积大、孔径多样性、对客体分子的快速传质等优点。但是,到目前为止,关于多级孔材料的研究主要集中在氧化硅、沸石、金属有机框架材料(MOFs)等方面,在离子型多孔材料这一方面的研究则相对较少。本论文以两例阳离子型多孔有机材料的基础,用聚苯乙烯小球和二氧化硅纳米球作为模板设计合成了一系列含多级孔的阳离子型多孔有机材料,并对其异相催化性能进行了研究,取得了一些重要结果。主要结果如下:一、选用2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛(TP)和溴化-3,8-二氨基-5-乙基-6-苯基菲啶鎓(EB)为原料,在溶剂热条件下合成阳离子共价有机框架材料TP-EB-COF,然后使用不同粒径大小的聚苯乙烯小球作为模板合成两种多级孔材料Mc-TP-EB-COF-160和Mc-TP-EB-COF-320。由于TP-EB-COF骨架为阳离子型,所以采用阴离子交换和Na BH4还原相结合的方法合成负载钯纳米颗粒的Pd@TP-EB-COF、Pd@Mc-TP-EB-COF-160和Pd@Mc-TP-EB-COF-320三种材料。以合成的三种材料为非均相催化剂,用于催化苄醇与苯胺/苄胺的一锅串联生成亚胺类化合物的反应,该类催化剂具有良好的催化活性、良好的底物适用性及可重复利用性。二、选用含咪唑基的腈单体bpim为原料,在离子热条件下合成阳离子型共价三嗪框架材料bpim-CTF-400/500,使用不同粒径大小的Si O2纳米小球作为模板合成了两种多级孔材料CTF-500-Mc-250/500。经强碱处理使材料中的阳离子咪唑基团转化为N-杂环卡宾结构,采用Ag NO3络合和Na BH4还原相结合的方法合成Ag@NHC-CTF-500和Ag@NHC-CTF-500-Mc-250/500三种材料。以合成的三种材料为非均相催化剂,用于催化端炔与二氧化碳生成羧酸类化合物的反应,具有反应条件温和、催化效率高、可重用性好以及底物适用范围广的特点。
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