专利名称：多孔材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于材料技术领域，特别涉及一种多孔材料及其制备方法。
背景技术：
多孔材料是指具有大量的一定尺寸孔隙结构和较高比表面积的材料。多孔材料一般具有相对密度低、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好和优异的吸附性能等特点，因而广泛地应用到航空航天、电子通讯、交通运输、 原子能、医学、环保、冶金、机械、建筑、电化学和石油化工等领域，涉及吸附、分离、过滤、消音、隔热、电磁屏蔽、储能、药物负载、催化反应和生物工程等诸多方面的用途，在科学技术和国民经济建设中发挥着重要的作用。多孔材料的制备方法可分为烧结法、拉伸法、径迹蚀刻法、相转化法和模板法。烧结法要求材料要有良好的化学稳定性、耐热性和机械稳定性，而且制备的多孔材料孔隙率一般较低；拉伸法适用于部分结晶聚合物材料，膜的厚度和孔径分布不易控制；径迹蚀刻法制备的孔结构呈圆柱状平行孔，彼此不贯通；相转化法是以特定控制方式使聚合物从均相液态中沉淀转变为固态，但孔的大小、分布不易控制。模板法是将材料与致孔剂复合，然后除去致孔剂，形成多孔结构，通过改变组分比例、致孔剂种类等条件，控制孔径分布。常用的致孔剂有无机致孔剂(如碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸氢氨(NH4HCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钙(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)等)、小分子有机物(甘油、二甘醇、乙醇、甲苯、异辛烷、航空汽油、正庚烷、硅油和液体石蜡等)、高分子致孔剂(聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮等)。但常用的这些致孔剂，无论是无机致孔剂还是小分子有机物，与聚合物溶液的相容性较差，而高分子致孔剂也只与特定的一种或几种聚合物相容性好，不具有普适性。
发明内容
本发明的目的是提供一种多孔材料及其制备方法。本发明提供的制备多孔材料的方法，包括如下步骤将基体材料与多元醛或多元酮于溶剂中混匀，再加入多元胺进行反应，反应完毕后成膜，再于酸中浸泡洗涤，得到所述多孔材料。该方法中，所述基体材料选自特性粘度为0. 24-0. 36的聚醚砜、数均分子量为1000-5000的聚酰亚胺预聚体、重均分子量为5万-20万的聚苯乙烯、粘均分子量为5万-10万的聚乳酸、重均分子量为40万-60万的聚偏氟乙烯、重均分子量为35万-40万的聚甲基丙烯酸甲酯、数均分子量为300-1000的环氧树脂预聚体、数均分子量为1000-5000的酚醛树脂预聚体和数均分子量为500-1000的脲醛树脂预聚体中的至少一种，优选特性粘度为0. 24的聚醚砜、分子量为5000的聚酰亚胺预聚体、重均分子量为20万的聚苯乙烯、粘均分子量为10万的聚乳酸和重均分子量为40万的聚偏氟乙烯中的至少一种；所述多元醛选自乙二醛、戊二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛和2，4-二甲基-2-甲氧基甲基戊二醛中的至少一种，优选戊二醛、对苯二甲醛和间苯二甲醛中的至少一种；由于戊二醛极易挥发，故在实际操作中，可选用商购的质量百分浓度为50%的戊二醛水溶液；
所述多元酮选自丁ニ酮、3，4-己ニ酮和4，5-辛ニ酮中的至少ー种，优选丁ニ酮、3,4-己ニ酮和4，5-辛ニ酮中的至少ー种；所述多元胺选自聚こ烯亚胺、ニこ烯三胺、三こ烯四胺、四こ烯五胺、对苯ニ胺、间苯ニ胺、4，4' - ニ氨基ニ苯砜、3，4' - ニ氨基ニ苯醚和三聚氰胺中的至少ー种，优选聚こ烯亚胺、三こ烯四胺、四こ烯五胺、对苯ニ胺、间苯ニ胺、4，4' - ニ氨基ニ苯砜和三聚氰胺中的至少ー种；所述聚こ烯亚胺的重均分子量为1000-10000 ；所述溶剂选自N，N-ニ甲基こ酰胺、N，N-ニ甲基甲酰胺、N，2-甲基吡咯烷酮、ニ甲基亚砜、间甲苯酚、四氢呋喃、こ醇、甲醇、ニ氯甲烷和三氯甲烷中的至少ー种，优选N，N-ニ甲基こ酰胺、N，N-ニ甲基甲酰胺和ニ氯甲烷中的至少ー种； 所述酸选自盐酸、醋酸、硝酸和硫酸中的至少ー种，优选盐酸、醋酸和硝酸中的至少ー种。所述基体材料、所述多元醛或多元酮与所述多元胺的质量比为0.5-4 0. 5-2 0.5-2，优选 2 :1:1; 所述酸的摩尔浓度为0. 001_4mol/L，优选2mol/L。所述反应步骤中，温度为5_80°C，优选25°C，时间为0. 5-4小时，优选0. 5小时；所述成膜步骤中，温度为50-100°C，具体可为60°C -90°C、60-80°C、80-9(TC、优选80°C，时间为0. 5-4小时，具体可为1-4小时、3-4小时、0. 5-3小时、0. 5-2小时、2_4小时或2-3小时，优选2小时；所述浸泡步骤中，时间为0. 5-8小时，优选I小时；所述洗涤步骤中，次数为1-5次，优选3次，洗涤溶剂选自浓度为0.001-4mol/L的盐酸、浓度为0. 001-4mol/L的醋酸、浓度为0. 001-4mol/L的硝酸、浓度为0. 001-4mol/L的硫酸和浓度为0. 001-4mol/L的磷酸中的至少ー种，优选浓度为0. 5_4mol/L的盐酸、浓度为0. 5-4mol/L的硫酸、浓度为0. 5_4mol/L的硝酸和浓度为0. 5_4mol/L的醋酸中的至少ー种，更优选浓度为2mol/L的盐酸和浓度为2mol/L的醋酸中的至少ー种。所述基体材料选自数均分子量为1000-5000的聚酰亚胺预聚体、环氧树脂预聚体和酚醛树脂预聚体中的至少ー种的制备多孔材料的方法中，为了使膜进ー步固化交联，提高膜的热稳定性，在所述成膜步骤之后，所述于酸中浸泡洗涤步骤之前，还将成膜后的体系进行固化，或者，在所述于酸中浸泡洗涤步骤之后，将所得多孔材料进行固化；所述固化步骤中，温度均为80_300°C，优选300°C，时间均为0. 5-6小时，优选2小吋。该固化温度和时间可根据所用基体材料的不同选用不同的固化方式，如可为在单一温度保持一定时间进行固化，或者采用阶梯升温的方式进行固化。如所用基体材料为酚醛树脂预聚体时，该固化步骤可按照如下方式进行150°C下保温2h ;如所用基体材料为聚酰亚胺预聚体吋，该固化步骤可按照如下方式进行依次在80°C保温lh，120°C保温lh，160°C保温 lh，200°C保温 lh，250°C保温 lh，300°C保温 lh。按照上述方法制备而得的多孔材料，也属于本发明的保护范围。该多孔材料的孔径可为9纳米至20微米，BET比表面积可为179-190m2/g，孔容可为0. 59-0. 63cm3/g。本发明提供的制备方法中，多元醛或多元酮与多元胺反应而得的致孔剂化合物具有席夫碱(SchifT base)结构，席夫碱是氮原子与碳原子用双键连结形成的ー类化合物，由醛或酮与氨或胺缩合而成的。其反应机理是由含羰基的醛、酮类化合物与伯胺类化合物进行亲核加成反应，亲核试剂为胺类化合物，其化合物结构中带有孤电子对的氮原子进攻羰基基团上带有正电荷的碳原子，完成亲核加成反应，形成中间体a-羟基胺类化合物，然后进一步脱水形成席夫碱。多元醛与多元胺在碱性条件下，容易反应生成席夫碱，形成凝胶网络结构；由于席夫碱不是稳定结构，在酸性条件下会重新分解为胺和醛。故本发明将席夫碱的这一特性应用在基体材料中，首先在碱性条件下两相贯穿的双连续凝胶网络结构，然后在酸性条件下分解成为小分子的胺和醛，很容易的将未反应的多元醛、多元酮或多元胺从基体材料中去除。通过选择不同结构、与基体材料不同相容性的席夫碱，使其与基体材料复合，可控制复合后多孔材料的孔径大小，通过控制多元醛或多元酮于多元胺与基体材料的用量比，可控制复合后多孔材料的孔隙率。因而，本发明提供的制备多孔材料的方法，能够制备出孔径分布从纳米到微米级别可控的多孔材料，且该方法制备过程简单，制备效率高，绿色环保，原料可以回收反复使用，有利于大规模生产，普适性好，具有重要的应用价值。
图I为本发明聚酰亚胺预聚体与席夫碱致孔剂复合膜的扫描电子显微镜照片。图2为本发明实施例I聚酰亚胺多孔膜的扫描电子显微镜照片。 图3为本发明实施例2聚酰亚胺多孔膜的扫描电子显微镜照片。图4为本发明实施例3聚酰亚胺多孔膜的扫描电子显微镜照片。图5为本发明实施例4聚醚砜多孔膜的扫描电子显微镜照片。图6为本发明实施例5聚偏氟乙烯多孔膜的扫描电子显微镜照片。图7为本发明实施例6聚苯乙烯多孔膜的扫描电子显微镜照片。图8为本发明实施例7聚乳酸多孔膜的扫描电子显微镜照片。图9为本发明实施例8酚醛树脂多孔膜的扫描电子显微镜照片。图10为本发明实施例I聚酰亚胺多孔膜的氮气吸附-脱附曲线。图11为本发明实施例I聚酰亚胺多孔膜的孔径分布曲线。图12为本发明实施例4聚醚砜多孔膜的氮气吸附-脱附曲线。图13为本发明实施例4聚醚砜多孔膜的孔径分布曲线。图14为本发明实施例4聚醚砜与席夫碱复合膜、聚醚砜多孔膜与席夫碱的红外谱图。图15为本发明实施例4聚醚砜与席夫碱复合膜去除聚醚砜后形成席夫碱多孔膜的扫描电子显微镜照片。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。所述浓度如无特别说明，均为质量百分浓度。下述实施例中所得多孔膜的氮气吸附-脱附曲线、孔径分别曲线均按照如下方法测定而得将多孔膜在100°c下抽真空脱气处理IOh后，用ASAP 2020M比表面积和微孔/介孔分析仪测定样品的BET比表面积、孔容和孔径分布。实施例I
将0. Ig数均分子量为1000的聚酰亚胺预聚体溶于5g溶剂N，N- ニ甲基こ酰胺(DMAc)中，超声分散均匀，加入0. 048g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 052g三こ烯四胺于25°C反应0. 5小时后，于80°C干燥2小时挥发成膜，再于2M盐酸溶液中浸泡I小吋，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和三こ烯四胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到聚酰亚胺预聚体多孔膜。为了提高该聚酰亚胺预聚体多孔膜的热稳定性，将该预聚体多孔膜按照如下步骤进行固化依次在80°C保温lh，120°C保温lh，160°C保温lh，200°C保温lh，250°C保温lh，300°C保温lh，得到本发明提供的聚酰亚胺多孔膜。该多孔膜的扫描电镜照片如图2所示。由图2可知，膜为多孔结构，孔径为IOnm至I y m。氮气吸附-脱附曲线如图10所示，由图可知，BET比表面积为179m2/g。孔径分布曲线如图11所示，由图可知，该多孔膜的孔径为10. 6nm,孔容为 0. 59cm3/g。实施例2将0. Ig数均分子量为5000的聚酰亚胺预聚体溶于5g溶剂N，N- ニ甲基こ酰胺 (DMAc)中，超声分散均匀，再加入0. 041g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 059g四こ烯五胺于25°C反应0. 5小时后，80°C干燥2小时挥发成膜，再用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和四こ烯五胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到聚酰亚胺预聚体多孔膜。为了提高该聚酰亚胺预聚体多孔膜的热稳定性，将该预聚体多孔膜按照如下步骤进行固化在80°C保温lh，120°C保温lh，160°C保温lh，200°C保温lh，250°C保温lh，300°C保温lh，得到本发明提供的聚酰亚胺多孔膜。该多孔膜的扫描电镜照片如图3所示。由图3可知,膜为多孔结构，孔径为IOnm至200nm。实施例3将0. Ig数均分子量为3000的聚酰亚胺预聚体溶于5g溶剂N，N- ニ甲基こ酰胺(DMAc)中，超声分散均匀，加入0. 055g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 045g对苯ニ胺于25°C反应0. 5小时后，80°C干燥2小时挥发成膜后，再用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和对苯ニ胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到聚酰亚胺预聚体多孔膜。为了提高该聚酰亚胺预聚体多孔膜的热稳定性，将该预聚体多孔膜按照如下步骤进行固化在80°C保温lh，120°C保温lh，160°C保温lh，200°C保温lh，250°C保温lh，300°C保温lh，形成聚酰亚胺多孔膜。该多孔膜的扫描电镜照片如图4所示。由图4可知，膜为多孔结构，孔径为IOnm至50nm。实施例4将0. 05g特性粘度为0. 24的聚醚砜溶于5g溶剂N，N- ニ甲基甲酰胺(DMF)中，超声分散均匀，加入0. 025g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 025g重均分子量为10000的聚こ烯亚胺(PEI)于25°C反应0.5小时后，80°C干燥2小时挥发成膜后得到聚醚砜与席夫碱复合膜，再用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和聚こ烯亚胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚醚砜多孔膜。此外，聚醚砜与席夫碱复合膜用N，N- ニ甲基甲酰胺浸泡I小时，洗涤3次，得到席夫碱多孔膜。该多孔膜的氮气吸附-脱附曲线如图12所示，由图12可知，BET比表面积为190m2/g。孔径分布曲线如图13所示，由图13可知，该多孔膜的孔径为9. 2nm,孔容为0. 63cm3/g。图14为该实施例中聚醚砜与席夫碱复合膜、聚醚砜多孔膜与席夫碱的红外谱图。由图14可知，1670CHT1是席夫碱的碳氮双键的振动峰，说明席夫碱的生成。图5和15为聚醚砜多孔膜和席夫碱多孔膜的扫描电子显微镜照片，可知聚醚砜与席夫碱复合膜为双连续结构，分别除去席夫碱和聚醚砜，得到聚醚砜多孔膜和席夫碱多孔膜。实施例5将0. 2g重均分子量为60万的聚偏氟こ烯溶于5g溶剂N，N- ニ甲基甲酰胺(DMF)中，超声分散均匀，加入0. 082g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 118g四こ烯五胺于5°C反应4小时后，80°C干燥2小时挥发成膜，再用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和四こ烯五胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚偏氟こ烯多孔膜。该多孔膜的扫描电镜照片如图6所示。由图6可知，膜为多孔结构，孔径为I U m至20 ii m。 实施例6将0. Ig重均分子量为5万的聚苯こ烯5g溶剂四氢呋喃(THF)中，超声分散均匀，加入0. 048g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 052g三こ烯四胺于25°C反应0. 5小时后，50°C干燥0. 5小时挥发成膜，再用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和三こ烯四胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚苯こ烯多孔膜。该多孔膜的扫描电镜照片如图7所示。由图7可知，膜为多孔结构，孔径为I U m0实施例7将0. Ig粘均分子量为5万的聚乳酸5g溶剂ニ氯甲烷(CH2Cl2)中，超声分散均匀，加入0. 05g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 05g聚こ烯亚胺于25V反应0. 5小时后，50°C干燥4小时挥发成膜，再用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和聚こ烯亚胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚乳酸多孔膜。该多孔膜的扫描电镜照片如图8所示。由图8可知，膜为多孔结构，孔径为IOnm至 lOOnm。实施例8将0. Ig数均分子量为1000的酚醛树脂预聚体溶于5g溶剂こ醇中，超声分散均匀，加入0. 055g对苯ニ甲醛，溶解分散均匀，再加入0. 045g对苯ニ胺于25°C反应0. 5小时后，60°C干燥I小时挥发成膜，得到酚醛树脂预聚体与席夫碱复合膜，为了进一步提高膜的热稳定性，将该复合膜在150°C下固化2h，形成酚醛树脂与席夫碱复合膜后，再将该复合膜用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对苯ニ甲醛和对苯ニ胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的酚醛树脂多孔膜。该多孔膜的扫描电镜照片如图9所示。由图9可知，膜为多孔结构，孔径为IOnm至50nm。实施例9将0. 05g特性粘度为0. 36的聚醚砜溶于5g溶剂N，N- ニ甲基甲酰胺(DMF)中，超声分散均匀，加入0. 05g浓度为50Wt%戊ニ醛水溶液，溶解分散均匀，再加入0. 025g重均分子量为1000聚こ烯亚胺(PEI)于80°C反应0. 5小时后,90°C干燥4小时挥发成膜,再用2M盐酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成戊ニ醛和聚こ烯亚胺，用2M盐酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚醚砜多孔膜。实施例10将0. 2g重均分子量为40万的聚偏氟乙烯溶于5g溶剂N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)中，超声分散均匀，加入0. 164g浓度为50Wt%戊二醛水溶液，溶解分散均匀，再加入0. 118g四乙烯五胺于50°C反应I小时后，100°C干燥3小时挥发成膜，再用2M硫酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成对戊二醛和四乙烯五胺，用2M硫酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚偏氟乙烯多孔膜。实施例11 将0. Ig重均分子量为20万的聚苯乙烯5g溶剂四氢呋喃(THF)中，超声分散均匀，加入0. 096g浓度为50wt%戊二醛水溶液，溶解分散均匀，再加入0. 052g三乙烯四胺于25°C反应0. 5小时后，50°C干燥3小时挥发成膜，再用2M硝酸溶液浸泡I小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成戊二醛和三乙烯四胺，用2M硝酸溶液洗涤3次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚苯乙烯多孔膜。实施例12将0. Ig粘均分子量为10万的聚乳酸5g溶剂二氯甲烷(CH2Cl2)中，超声分散均匀，加入0. Ig浓度为50Wt%戊二醛水溶液，溶解分散均匀，再加入0. 05g聚乙烯亚胺于25°C反应0. 5小时后，50°C干燥0. 5小时挥发成膜，再用0. 5M醋酸溶液浸泡0. 5小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成戊二醛和聚乙烯亚胺，用0. 5M醋酸溶液洗涤5次，去除席夫碱，得到本发明提供的聚乳酸多孔膜。实施例13将0. Ig数均分子量为5000的酚醛树脂预聚体溶于5g溶剂乙醇中，超声分散均匀，加入0. Ilg浓度为50wt %戊二醛水溶液，溶解分散均匀，再加入0. 045g对苯二胺于25°C反应0. 5小时后，60°C干燥I小时挥发成膜，形成酚醛树脂与席夫碱复合膜，为了进一步提高膜的热稳定性，将该酚醛树脂与席夫碱复合膜在150°C下固化2h，形成酚醛树脂与席夫碱复合膜，再用4M盐酸溶液浸泡8小时，在酸性条件下席夫碱重新分解成戊二醛和对苯二胺，用4M盐酸溶液洗涤I次，去除席夫碱，得到本发明提供的酚醛树脂多孔膜。
权利要求
1.一种制备多孔材料的方法，包括如下步骤将基体材料与多元醛或多元酮于溶剂中混匀，再加入多元胺进行反应，反应完毕后成膜，再于酸中浸泡洗涤，得到所述多孔材料。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述基体材料选自特性粘度为0.24-0. 36的聚醚砜、数均分子量为1000-5000的聚酰亚胺预聚体、重均分子量为5万-20万的聚苯乙烯、粘均分子量为5万-10万的聚乳酸、重均分子量为40万-60万的聚偏氟乙烯、重均分子量为35万-40万的聚甲基丙烯酸甲酯、数均分子量为300-1000的环氧树脂预聚体、数均分子量为1000-5000的酚醛树脂预聚体和数均分子量为500-1000的脲醛树脂预聚体中的至少一种，优选特性粘度为0. 24的聚醚砜、分子量为5000的聚酰亚胺预聚体、重均分子量为20万的聚苯乙烯、粘均分子量为10万的聚乳酸和重均分子量为40万的聚偏氟乙烯中的至少一种； 所述多元醛选自乙二醛、戊二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛和2，4- 二甲基-2-甲氧基甲基戊二醛中的至少一种，优选戊二醛、对苯二甲醛和间苯二甲醛中的至少一种； 所述多元酮选自丁二酮、3，4_己二酮和4，5_辛二酮中的至少一种，优选丁二酮、3，4-己二酮和4，5-辛二酮中的至少一种； 所述多元胺选自聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、对苯二胺、间苯二胺、4，4' -二氨基二苯砜、3，4' - 二氨基二苯醚和三聚氰胺中的至少一种，优选聚乙烯亚胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、对苯二胺、间苯二胺、4，4' -二氨基二苯砜和三聚氰胺中的至少一种；所述聚乙烯亚胺的重均分子量为1000-10000 ； 所述溶剂选自N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，2-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、间甲苯酚、四氢呋喃、乙醇、甲醇、二氯甲烷和三氯甲烷中的至少一种，优选N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷中的至少一种； 所述酸选自盐酸、醋酸、硝酸和硫酸中的至少一种，优选盐酸、醋酸和硝酸中的至少一种。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述基体材料、所述多元醛或多元酮与所述多元胺的质量比为0. 5-4 0. 5-2 0.5-2，优选2 :1:1; 所述酸的摩尔浓度为0. 001-4mol/L，优选2mol/L。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述反应步骤中，温度为5-80°C，优选25°C，时间为0. 5-4小时，优选0. 5小时； 所述成膜步骤中，温度为50-100°C，优选80°C，时间为0. 5-4小时，优选2小时； 所述浸泡步骤中，时间为0. 5-8小时，优选I小时； 所述洗涤步骤中，次数为1-5次，优选3次，洗涤溶剂选自浓度为0. 001-4mol/L的盐酸、浓度为0. 001-4mol/L的醋酸、浓度为0. 001-4mol/L的硝酸、浓度为0. 001-4mol/L的硫酸和浓度为0. 001-4mol/L的磷酸中的至少一种，优选浓度为0. 5_4mol/L的盐酸、浓度为0.5-4mol/L的硫酸、浓度为0. 5_4mol/L的硝酸和浓度为0. 5_4mol/L的醋酸中的至少一种，更优选浓度为2mol/L的盐酸和浓度为2mol/L的醋酸中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于所述基体材料选自分子量为1000-5000的聚酰亚胺预聚体、环氧树脂预聚体和酚醛树脂预聚体中的至少一种的制备多孔材料的方法中，在所述成膜步骤之后，所述于酸中浸泡洗涤步骤之前，还将成膜后的体系进行固化，或者，在所述于酸中浸泡洗涤步骤之后，将所得多孔材料进行固化；所述固化步骤中，温度均为80-300°C，优选300°C，时间均为0. 5-6小时，优选2小时。
6.权利要求1-5任一所述方法制备而得的多孔材料。
7.根据权利要求6所述的多孔材料，其特征在于所述多孔材料的孔径为9纳米至20微米，BET 比表面积为 179-190m2/g，孔容为 0. 59-0. 63cm3/g。
全文摘要
本发明公开了一种多孔材料及其制备方法。该方法包括将基体材料与多元醛或多元酮于溶剂中混匀，再加入多元胺进行反应，反应完毕后成膜，再于酸中浸泡洗涤，得到所述多孔材料。该方法可以制备不同的多孔材料，同时孔径分布从纳米到微米级别可控。本发明提供的制备方法和过程简单，制备效率高，绿色环保，原料可以回收反复使用，有利于大规模生产，普适性好。
文档编号C08L61/06GK102766272SQ20111011654
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者孟照凯, 屈小中, 李焦丽, 杨振忠 申请人:中国科学院化学研究所