文 献 综 述

1.概述

有机微孔聚合物材料(microporous organic polymers, MOPs)[1]是一类由较轻的C、H、O、N 等元素组成的新型微孔材料, 具有低的骨架密度、较高的比表面积、良好的物理化学稳定性等优点, 相比于其它一些微孔材料, MOPs 更大的优势是可以通过改变构建单元的官能团或者采用不同的合成方法来制备多功能化的产物, 从而实现MOPs 功能化的目的[2,3]。而且, 聚合物合成已经发展成为工业化的技术, 商业化聚合物材料的大规模生产也有了许多实例[4]。 因而MOPs 逐渐成为了一种有极大发展潜力和广泛应用前景的新型孔材料, 成为了研究的热点。

通常, MOPs 是通过一些能够形成分子间C#8212;C单键的反应得到的[1]。根据它们的结构特点以及合成方式的不同, 主要将MOPs 分为以下四类: 共轭微孔聚合物(conjugated microporous polymers, CMPs)[5,6], 自具微孔聚合物(polymers of intrinsic microporosity, PIMs)[7],共价有机网络(covalent organic frameworks, COFs)[8]以及超交联聚合物(hypercrosslinked polymers, HCPs)[3～11]。除此之外, 还有一些方法, 如腈基三聚[12]、点击化学[13,14]和氧化聚合[15,16]等反应能够用于MOPs 的合成.虽然MOPs 的合成方法多种多样, 然而CMPs、多芳香骨架(PAFs)以及其它一些MOPs 的合成需要用到复杂的单体单元, 昂贵的过渡金属催化剂, 或者需要在较苛刻的条件下进行[1], 因此MOPs 的低成本制备仍然是一个难以解决的问题。

2.超交联聚合物概述

2.1概述

高分子聚合物按分子链的不同分为三类:线型、交联(即网状)和支化聚合物，其中交联式聚合物是三维的分子，具有不同尺寸的网络。在轻度交联的聚合物中网目很大，可认为是交联点化学连接在一起的线型或支化大分子，若增加聚合物交联密度使得交联点相互靠近，这时的网状聚合物即为超交联聚合物。超交联聚合物(hyper-cross-linkedpolymers，HCPs)，是由不可逆反应聚合而形成的生成物。多孔聚合物的骨架主要受到两种的作用力:一是高比表面积多孔结构固有的表面张力作用;二是网络中刚性的结构对骨架的支撑作用，两种作用力达到均衡时则会形成性能稳定的多孔聚合物，这种网络对存在于空气中的极性或者非极性的有机分子具有很强的吸附能力[17]。根据不同阶段合成方法的差异, 超交联聚合物主要由以下三种方法制备得到: (1)含官能团聚合物前体的后交联; (2)功能化小分子单体一步法自缩聚; (3)通过外交联剂”编织”刚性的芳香族单体。

HCPs通过F-C反应制备而成，选用简单的单体和催化剂、反应简单易操作、成本低廉，适于大范围的工业化生产，而且HCPs分子骨架稳定、耐酸碱、耐热，但它无序杂乱的分子结构也使得它的孔径分布相对宽。

2.2离子液体

2.2.1离子液体的分类和性质