文 献 综 述 1.1 选题背景 1.1.1超交联微孔聚合物的背景与现状 常见的有机微孔聚合物材料因其具备有相对而言较高的比表面积、非常多的分子尺寸级别的开放孔道、大的气体吸附量、大的孔体积和高的对不同气体选择吸附性能等优势,而被应用于分子筛、电化学、气体小分子存储、气体吸附分离等诸多领域。

[1]根据其组成的分子结构的不同,可将其分为四种：超交联微孔聚合物(HCPs)、自具微孔聚合物(PIMs)、共轭微孔聚合物(CMPs)、共价有机网络(COFs);但是自聚微孔聚合物对反应单体所含官能团要求过高，共轭微孔聚合物对于反应成本的要求过高，共价有机网络欠缺稳定性，与前三者相比超交联微孔聚合的物制备方法简便、产率高、成本低廉，且制备出的聚合物具有良好的微孔性能及稳定性，虽然超交联微孔聚合物材料在孔隙大小分布和孔隙大小方面控制更加困难,但微孔和空气之间的相对作用力较低,因而具有良好的结构稳定性,同时其容易通过表面修饰的方式而引入特殊的官能团对聚合物分子进行表面修饰改性,以此来制备出各种功能化的材料,因此基于这些优势也成为有机微孔材料研究的主流方向，可以在实际应用中被广泛使用。

然而,到目前为止,除了已经报道的选用四苯基甲烷、噻吩等单体制备出的聚合物以外,人们对于超交联微孔聚合物的分子组成、结构与性能之间的关系依然处于研究中。

[2] 1.1.2超交联微孔聚合物合成方法 超交联微孔聚合物是以聚合物链中的刚性苯环结构阻止链间的紧密堆积来获得微孔结构。

合成超交联微孔聚合物的方法主要有两种，一种是通过具有两个氯甲基的芳香单体（或者具有类似结构的单体混合后）通过傅#8211;克反应来制备超交联聚合物。

另外，还可以以氯甲基苯乙烯（VBC）与二乙烯基苯（DVB）共聚获得前体，再通过傅-克（Friedel-Crafts）反应来制备超交联结构的超交联微孔聚合物。

以上两种合成方法都会在合成中释放大量的HCl气体，会对环境造成污染并腐蚀设备。

进一步的按制备路线分类，超交联微孔聚合物的制备路线可以分为两大类：后交联法和一步式法，相较于后交联法，一步法的反应步骤少、易于操作。

1.2 超交联微孔聚合物的研究进展 1.2.1 聚合物前体后交联法 最初的超交联聚合物Davankov树脂[3]是由Davankov在1971年报道，通过聚苯乙烯类聚合物前体的后交联得到的,这类聚合物的比表面积通常都比较高,被用于柱色谱固定相中分离有机小分子。

反应机理如图1所示,首先,溶解过程伴随着聚合物分子链的解离以及溶剂分子的扩散,分子链间的空间被溶剂分子填充.之后,交联反应在溶剂分子周围发生,聚合物分子链以一种分散开的状态被交联固定.反应结束后,溶剂分子被除去,分子链之间的空隙就形成了孔[4].交联反应的程度越高,所形成聚合物分子链的刚性越强,形成孔的结构就越稳定,孔尺寸也会随着交联度的提高而降低。