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与传统的微孔材料相比,多孔有机聚合物具有大的比表面积、低的骨架密度、多样化的合成策略及易官能团化等优点,近几年来引起了人们极大的兴趣,使得多孔有机材料从合成单体、构建方法、到最终的应用都有了极大的拓展。采用不同的设计理念,一系列新型的多孔有机聚合物被合成并应用于气体吸附分离、异相催化等领域,然而大多数多孔有机聚合物的性能主要依赖于高比表面积和高孔隙率,制约了此类材料的进一步发展。因此,发展功能化的多孔有机聚合物成为本领域研究热点之一。选用"bottom-up"的合成策略,将具有配位能力的官能团通过相应的化学反应构筑到多孔有机聚合物中,得到的聚合物不仅保持了优异的孔性能,利于底物分子与催化剂的充分接触和传质,而且通过配位作用负载的催化活性物种分布均匀、不易流失,这极大提高了催化剂的活性和循环能力。 本论文通过简单高效的click反应,设计、合成了6个三氮唑连接的多孔有机聚合物,并将其应用于气体吸附、硝基的氢化还原和烯烃的加氢还原。 本论文内容主要分为以下五部分。 第一章:对多孔材料的发展历程进行了概述,重点介绍了无机多孔材料、多孔金属-有机骨架材料和有机聚合物材料的研究进展。 第二章:主要对实验过程中所用到的试剂和测试用到的仪器、型号、测试条件进行了概述。 第三章:以2,7-二乙炔基芴及其衍生物和四(4-叠氮基苯基)甲烷为构筑基块,通过click反应合成了3个含有三氮唑配位基团的多孔有机聚合物。它们具有较好的热稳定性和化学稳定性。孔性质实验表明,通过改变构筑基块2,7-二乙炔基芴上连接的取代基大小,能够在保持骨架不变的情况下调节此类材料的比表面积和孔径分布。选择比表面积最大的聚合物作为载体合成的钯纳米粒子催化材料,在硝基的氢化还原和烯烃的加氢还原反应中表现出高的催化活性及选择性,催化体系经过10次循环后活性和选择性没有发生明显的变化,透射电镜分析表明钯纳米粒子发生了一定程度的团聚。 第四章:以2,6-二乙炔吡啶为构筑基块通过Click反应合成了3个具有含氮螯合基团的多孔有机聚合物。它们具有高的热稳定性、良好的化学稳定性、较高的比表面积和较窄的孔径分布以及对H2,CO2和CH4较好的吸附分离能力。在此基础上,以此类聚合物为载体负载合成钯纳米粒子催化材料,在室温下烯烃的加氢还原反应中表现出高的催化活性及选择性。催化体系经过7次循环反应后活性和选择性以及钯纳米粒子尺寸和形貌没有发生明显的变化。 第五章:对论文进行总结和展望。