专利名称：一种1,3,5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高CO2捕获能力的有机纳米孔聚合物及其制备方法，特别涉及一种1，3，5-三嗪基纳米孔聚合物及其制备方法。
背景技术：
纳米孔有机聚合物因其具有特殊的大比表面积、孔径分布窄、高化学稳定性和低骨架密度等固有的优异性质，因此其在催化剂载体、气体的选择性分离、气体储存等诸多领域中的重要应用而成为当前国内外研究热点[(I)Davis ME. Nature 2002,417:813 - 821.BuddP M. Science 2007, 316:210-211. (3)Kuhn P, Kruger K, Thomas A et al. Chem.Commun. 2008, 44:5815-5817]。含1，3，5-三嗪骨架的聚合物因其具有耐高温、高稳定性，良好的阻燃性和优异的光学及电化学性能，因此在高性能工程塑料、电子传输材料和分离功能材料发挥重要作用，尤其是在分离领域具有诱人的应用前景。目前Ji Young Chang等人报道的1，3，5-三嗪骨架聚合物在低压区(P/PflO—5 10_2)、298K条件下对CO2的吸附量最高也仅为4. 0cm3/g,然而此聚合物的CO2吸附量比较低[Ho Lim, Min Chul Cha, Ji YoungChang. Macromolecular Chemistry and Physics. 2012，13，1385],难以达到实际应用。迄今为止，本报道的1，3，5-三嗪基纳米孔有机聚合物的结构，尚未见任何公开出版报道。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种具有孔径可控、大比表面积，具有良好的热稳定性和化学稳定性及对CO2具有高捕获能力的1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物。本发明的第二个目的在于`提供一种反应条件温和、成本低廉、简便、易于控制的1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物的制备方法。本发明的第三个目的在于提供上述1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物的应用，应用于制备对CO2具有选择性吸收和超容量储备功能的吸附材料。本发明提供了一种1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物，具有式I结构
权利要求
1.一种1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物，其特征在于，具有式I结构
2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述的聚合物是粉末状或颗粒状。
3.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述的聚合物平均孔径范围是0.5 IOOnm0
4.一种如权利要求1所述的1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物的制备方法，其特征在于，2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪和芳香族化合物在路易斯酸催化下发生傅-克反应，即得；其中，所述的芳香族化合物具有如下结构式中的任意一种
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪和芳香族化合物以等摩尔官能团的比例加入进行聚合反应。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的傅-克反应在惰性气体保护下，在25 120°C下反应I 36h。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的路易斯酸在室温下滴加或者分批加到2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪和芳香族化合物的反应体系中，滴加或分批加的时间为10 60min。
8.如权利要求4或7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的路易斯酸2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪的摩尔比为5. 0 30. 0:1。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的路易斯酸包括无水氯化铁、无水氯化铝、对甲苯磺酸、甲烷磺酸、三氟甲磺酸或三氟化硼中的一种或几种。
10.一种如权利要求f 3任一项所述的1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物的应用，其特征在于，所述的1，3，5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物应用于制备对CO2具有选择性吸收和超容量储备功能的吸附材料。
全文摘要
本发明公开了一种1,3,5-三嗪基纳米孔有机芳杂环聚合物及其制备方法。该方法是2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和芳香族化合物在路易斯酸催化下发生傅-克反应制得。所制得的聚合物具有孔径可控、大比表面积，对高CO2捕获能力和很好的热稳定性及化学稳定性，在气体储存特别是CO2捕获方面具有重要的应用价值，同时在催化剂载体、离子的选择性分离等诸多领域，有着广阔的应用前景。
文档编号B01J20/30GK103059270SQ20121053952
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者喻桂朋, 潘春跃, 熊绍辉, 向璐, 顾帅, 王雪源 申请人:中南大学