有机微孔聚合物的发展与应用.pptxVIP

有机微孔聚合物的发展与应用1第1页，共24页，星期日，2025年，2月5日

主要内容研究背景有机微孔聚合物简介前景展望2第2页，共24页，星期日，2025年，2月5日

研究背景多孔材料微孔材料空旷的结构分子尺寸的开放孔道巨大的比表面积吸附分离气体储存催化3第3页，共24页，星期日，2025年，2月5日

微孔材料微孔材料无机微孔材料沸石活性炭碳纳米管有机微孔材料金属有机框架化合物MOFs有机微孔聚合物MOPs有机金属配位吸附能力强孔结构高度有序孔径形状可调孔表面性质可调易官能团化在高温,湿气,酸碱,氧气等苛刻环境下,绝大部分有机金属配位键将会分解，应用受限由纯粹的有机分子通过共价键连接而成4第4页，共24页，星期日，2025年，2月5日

有机微孔聚合物有机微孔聚合物由C,H,O,N,B等轻元素组成质量更轻比表面积更大分子网络结构稳固苛刻条件下有良好物理化学稳定性合成多样易功能化5第5页，共24页，星期日，2025年，2月5日

有机微孔聚合物MOPs无定形态自具微孔聚合物（PIMs）超交联聚合物（HCPs）共轭微孔聚合物（CMPs）结晶态共价有机骨架聚合物（COFs）通过刚性或者扭转的分子结构迫使高分子链不能有效占据空体积通过密集的交联阻止高分子链的紧密堆积通过构建共扼体系来保持分子网络的结构刚性利用适当的多官能团有机砌块通过可逆缩合形成6第6页，共24页，星期日，2025年，2月5日

自具微孔聚合物（PIMs）刚性的大分子链和扭曲的形状是PIMs产生微孔的原因。因此PIMs合成前驱体中至少包括以下其中一种（1）包含扭转点的分子结构，如螺环(A1,B8);(2)包含不可自由旋转或者旋转受阻的单键(B1,B7);(3)非平面的刚性骨架(A2,A4,A6)7第7页，共24页，星期日，2025年，2月5日

自具微孔聚合物（PIMs）优势可引入功能化能团，并能在分子中引入配位点与金属配位线型PIMs溶于有机溶剂，可通过浇铸的方法得到微孔薄膜吸附性能好可用于气体储存劣势无序结构导致其孔径分布较宽难以控制和调控比表面很难显著提高8第8页，共24页，星期日，2025年，2月5日

自具微孔聚合物（PIMs）应用金属卟啉是一类非常重要的催化剂，与细胞色素P450酶有相似的活性，将卟啉单元引入微孔物质，对非均相的工业催化具有十分重要的意义。9第9页，共24页，星期日，2025年，2月5日

自具微孔聚合物（PIMs）Walton等报道了含有三蝶烯组分的PIM（trip-PIM），其BET比表面为1065m2/g，在1bar/77K下吸氢量为1.64wt%，在10bar/77K时吸氢量为2.71wt%。10第10页，共24页，星期日，2025年，2月5日

自具微孔聚合物（PIMs）应用Frotsch等将吡嗪结构引入PIM，得到的PIM-7具有亚纳米孔，且成模性良好，对于气体O2/N2/CO2/CH4具有较高的选择性和渗透性，可制备气体分离膜。11第11页，共24页，星期日，2025年，2月5日

超交联聚合物（HCPs）超交联聚合物（HCPs）具有空间堆砌的刚性苯环结构，能表现出稳定的高比表面性能。“超交联”泛指在制备微孔聚合物中采用的以傅-克反应进行的交联。首先,在溶液中使高分子链溶解或者溶胀使其分散，通过外部的交联剂使其完全交联，最后当刚性的交联剂使高分子链分离得到具有永久性孔结构的材料后干燥除去溶剂。当提取溶剂后,聚合物链因失去溶剂而收缩,连接刚性芳环的亚甲基桥键倾向于限制此过程的发生。当二者达到平衡时，可形成微孔材料。12第12页，共24页，星期日，2025年，2月5日

超交联聚合物（HCPs）两种制备方法：1、以氯甲基苯乙烯为单体交联得前体，再经傅-克反应得到；2、二氯甲苯(DCX)、4,4‘-二氯甲基-1,1’-联苯(BCMBP)和二氯甲基蒽(BCMA)等，双基团的芳环类化合物直接缩聚得到.13第13页，共24页，星期日，2025年，2月5日

超交联聚合物（HCPs）特性具有很好的微孔体积和大的干态比表面积突出的溶胀特性对溶解在水和空气中的有机物有很强吸附应用吸附有机蒸汽分离水相中有机物痕量贵金属的吸附离子交换树脂储氢在微孔结构的控制和设计上，HCPs很难和MOFs以及自具微孔聚合物相比14第14页，共24页，星期日，2025年，2月5日

超交联聚合物（HCPs）Cooper等利用二氯甲烷作为交联剂,通过与氯代乙烯基苯在80℃,FeCl3催化下发生傅-克反应，采用悬浮聚合的方法合成了粒径范围在50-200微米之间的均匀的球状的超交联的聚苯乙烯材料。该超交联聚苯乙烯材料具有优异的微孔性质，BET比表面积达到1466m2/g，Langmuir比表面积达到2138m2/g。15第15页，共24页，星期日，2025年，2月5日

共轭微孔聚