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近年来,有机多孔材料受到很高的关注,因为他们具有一些新颖的性能,比如稳定的孔隙度,可调的化学性质,以及良好的化学及热稳定性等等。 在本文中,我们发展了一些较为环保的缩合反应,用来构筑微孔有机聚合物,并表征了聚合物的化学结构,探究了其在气体吸附及能源储存方面的应用。 首先,我们报道了一种新的有机多孔材料合成路线,这种路线是在酸的条件下,将吡咯和二酮进行缩合。用傅立叶变换红外光谱、固体13C CP/MAS NMR波谱对聚合物进行了结构表征。得到的聚吡咯的BET比表面积高达650 m2 g-1,在1bar条件下,对氢气(0.70 wt% at77 K),对二氧化碳(8.5 wt% at273 K),对甲烷(0.95 wt%,273 K)都具有一定的气体吸附性能。这种基于吡咯和二酮的简单方法,将会为制备有机多孔材提供新的途径。 其次,基于吡咯和多酮化合物的缩合反应,以单质碘作为催化剂,我们验证了五种含吡咯的微孔聚合物的合成。所得聚合物的结构用傅立叶变换红外光谱和固体13CCP/MAS NMR波谱进行了测试。这些材料有着高达1000 m2 g-1的BET比表面积。具有很好的二氧化碳吸附(达到12.5 wt%,在273 K,1.0 bar条件下)和甲烷储存能力(达到3.5 wt%,在273 K,1.0 bar下)。这些优良的表现可能会使得这些材料在气体选择性及吸附方面,成为极具前景的备选材料。 第三,通过简单的一步法的Friedel-Crafts反应,一种新型的微孔有机聚合物被制备出来。使用傅立叶红外变换光谱和固体13C CP/MAS NMR波谱对得到的材料进行了表征。这种材料的BET比表面积达到687 m2 g-1,二氧化碳的吸收能力达到8.8 wt%,在273 K和1.0 bar的条件下。此外,聚合物HCPQ-3作为锂离子电池的负极显示出电化学锂离子储存性能。这些优良的特性将使材料在气体及能源储存方面极具前景。