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基于有机多孔聚合物的多孔碳材料制备方法与应用

602   编辑:中冶有色网   来源:长沙瑞庭科技有限公司  
2023-12-04 10:25:32
权利要求书: 1.一种有机多孔聚合物,其特征在于,其结构式为以下结构式中的一种:。 2.根据权利要求1所述有机多孔聚合物制备多孔碳材料的方法,包括以下步骤:将多孔聚合物与活化剂混合均匀后,放入磁舟中,将磁舟放入管式炉中,氮气流保护,以一定升温速率升温设定温度,进行碳化;碳化完毕后,自然冷却至室温,接着用盐酸稀溶液洗涤除去残余活化剂,然后再用水将碳化物洗涤至洗涤液的pH为中性,真空干燥后得到黑色或深灰色多孔碳材料; 所述的有机多孔聚合物与活化剂的质量比为1:(1~3);活化剂为KOH、ZnCl2、AlCl3、CoBr2或NaOH中任意一种。 3.根据权利要求2所述的有机多孔聚合物制备多孔碳材料的方法,其特征在于,升温速率为1 5℃/min,设定温度为600 1100℃,碳化时间为2 12h;盐酸稀溶液的浓度为1 3~ ~ ~ ~mol/L,真空干燥为90 120℃。 ~ 4.根据权利要求1所述的有机多孔聚合物的制备方法,包括以下步骤: 1)氮气保护和磁力搅拌的条件下,向反应容器中加入无水的溶剂和催化剂,混匀后,接着向其中加入单体,混匀后,升温至聚合温度,进行聚合反应,反应完毕后,冷却至室温,抽滤后,得到初级产物; 2)将步骤1)中的初级产物用洗涤剂洗涤后,先后浸泡在酸性溶液和碱性溶液中,并进行搅拌,使其充分浸泡;将浸泡后的产物进行索提,真空干燥后,得到多孔聚合物; 所述步骤1)中,溶剂为氯仿、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的一种,催化剂为三氯化铝、三氯化铁和氯化锌中一种,单体为三碟烯、溴代三碟烯、联二吡啶、对苯二胺中一种或多种;单体与溶剂的摩尔体积比(4 8):(20 30),单体与催化剂的摩尔比为(4~ ~ ~ 8):14.4;所述的聚合温度为60 100℃,聚合反应时间为4 24h。 ~ ~ 5.根据权利要求4所述的有机多孔聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,洗涤剂为甲醇、氯仿和丙酮中一种,酸性溶液为2 4mol/L的盐酸,碱性溶液为2 4mol/L的氢氧~ ~化钠,浸泡时间为4 8h,索提溶剂为甲醇、四氢呋喃、丙酮和氯仿;真空干燥温度为100 130~ ~℃。 6.根据权利要求2或3所述的有机多孔聚合物的多孔碳材料的制备方法制备得到的多孔碳材料在气体吸附和气体分离中
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