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本实验基于Bergman环化反应探索研究出了一种全新的合成有机多孔材料的方法,并利用该方法制备了一系列的有机多孔材料(BCPOPs),通过各种表征方法研究了得到的多孔材料的物理化学性质,以及多孔性质和气体吸附能力。 首先,以2,3,6,7,10,11-六乙炔基苯并菲为单体,通过Bergman环化反应制备聚三亚萘有机多孔材料(BCPOP-1),通过各种测试方法对所得聚合物进行了结构和性能的表征,证明了所得聚合物与理论结构一致,且具有优良的热稳定性和物理化学稳定性。BCPOP-1的BET比表面积达到了820 m2 g-1,总孔容为0.47 cm3 g-1。在77 K,1.0 bar的条件下,BCPOP-1的氢气吸附量高达1.76 wt%;273 K,1.0 bar的条件下,BCPOP-1的二氧化碳吸附量也达到了10.5 wt%,这些优异的气体吸附性能也奠定了其在能源与环境领域的潜在的应用价值。 随后,利用不同的单体通过Bergman环化反应制备了一系列的BCPOPs(BCPOP-2,BCPOP-3,BCPOP-4)。在这些材料当中,BET比表面积最高可达1300 m2g-1。在273 K,1.0 bar的条件下,BCPOP-2,BCPOP-3,BCPOP-4的二氧化碳吸附量(重量百分数)都达到了10 wt%左右,同等条件下,他们的甲烷吸附量(重量百分数)为0.9 wt%左右,BCPOP-2、BCPOP-3和BCPOP-4在273 K下的CO2/N2的选择性吸附系数(初始斜率法)分别是61∶1,58∶1,87∶1;CO2/CH4的选择性选择性吸附系数(初始斜率法)分别是17∶1,19∶1,12∶1。 利用Bergman环化反应制备有机多孔材料无需催化剂,产率高,反应环境单一,保证了所得多孔材料的孔结构的完整性,得到的材料比表面积较高,孔径分布也较窄,气体吸附性能优良,在混合气体的分离与提纯方面也有着潜在的应用价值。以上这些优点使得该方法有望成为制备有机多孔材料的重要方法之一。