本发明属于杂环化合物
技术领域：
，尤其涉及一种多孔有机超分子聚合物及其制备方法和应用。
背景技术：
：目前，业内常用的现有技术是这样的：多孔有机超分子聚合物是一种新型的多孔材料，在非均相催化、吸附、分离和气体存储等方面具有潜在的应用。现代社会能源消耗巨大，二氧化碳大量排放被认为是全球变暖的原因之一，但当前捕捉co2的方法需耗费大量能量。多孔有机聚合物材料在温室气体污染及能源枯竭等问题上具有很大的潜力。目前多孔材料已经由传统的沸石分子筛发展到自主利用有机合成方法构筑有机纳米多孔聚合物。综上所述，本方案能解决的技术问题：(1)在常压下，利用简单的有机物经过水热反应制备吸附二氧化碳的材料。(2)避免使用高压反应釜，可能带来的危险。(3)制备的吸附材料在0-10℃低温下自组织合成，实现了多孔有机聚合物材料的低温合成技术。解决上述技术问题的难度和意义：多孔有机超分子聚合物材料因其高的比表面积、高的物理化学稳定性、轻质的骨架结构成为co2吸附领域的重要材料。技术实现要素：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多孔有机超分子聚合物及其制备方法和应用。本发明是这样实现的，一种多孔有机超分子聚合物的制备方法，所述多孔有机超分子聚合物的制备方法包括以下步骤：步骤一，称取硝酸锌1.5g用蒸馏水溶解，称取与硝酸锌物质的量相同的对苯二甲酸0.8g；步骤二，加入20ml蒸馏水，逐滴加入浓氨水不断搅拌，直至对苯二甲酸彻底反应溶解，加入硝酸锌溶液，并用0.01mol/l的稀硝酸调节混合溶液ph值为6.6-7.5；步骤三，将混合溶液倒入250ml锥形瓶，用塑料保鲜膜封瓶口，放入烘箱加热4-8h，取出并自然冷却至室温，在0-10℃温度下，放置7～20天，透明无色晶体状有机多孔聚合物自组织生成。有机多孔聚合物分子式为[c6h8o4·2h2o]∞，属于超分子晶体物质，剑桥晶体数据库中心(thecambridgecrystallographicdatacentre)已授权该多孔聚合物晶体编号为ccdc818556。进一步，所述浓氨水30％,w/w。进一步，放入100℃烘箱加热4-8h。本发明的另一目的在于提供一种由所述多孔有机超分子聚合物的制备方法制备的多孔有机超分子聚合物。本发明的另一目的在于提供一种所述多孔有机超分子聚合物在吸附和捕集二氧化碳方面的应用。本发明的另一目的在于提供一种所述多孔有机超分子聚合物的使用方法，所述使用方法包括：先在室温下空气氛围中对多孔有机超分子聚合物进行干燥，然后取10g已干燥的样品放入co2气体中，加压进行吸附。综上所述，本发明的优点及积极效果为：与传统合成多孔有机超分子聚合物的方法相：第一，本发明的制备方法不需要在高温高压下进行，不需要使用高压反应釜，避免了高温高压可能带来的危险。第二，本发明制备方法中使用的溶剂只有水，不需要使用其他有机试剂，避免了若当大量制备吸附材料时，使用有机溶剂可能对环境造成危害。本发明的多孔有机超分子聚合物技术效果独特，方法简便，合成成本低廉，经济实惠。为了表征本发明制备的多孔有机超分子聚合物的吸附二氧化碳的性能，我们将实验测得的数据结果进行分析，得出不同压力下每克多孔有机超分子聚合物所吸附的二氧化碳分子个数，见表1：表1不同相对压力时每克配位聚合物吸附的co2分子数相对标准大气压力(pr)0.0310.0990.1600.2520.4000.5490.6990.8190.8990.973吸附量(×1023)/分子数0.2790.5500.8431.5902.3413.1073.9444.3264.8945.151附图说明图1是本发明实施例提供的多孔有机超分子聚合物的制备方法流程图。图2是本发明实施例提供的多孔有机聚合物的分子排列堆积图。图3是本发明实施例提供的孔径分布状况示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的多孔有机超分子聚合物材料因其高的比表面积、高的物理化学稳定性、轻质的骨架结构成为co2吸附领域的重要材料。如图1所示，本发明实施例提供的多孔有机超分子聚合物的制备方法包括以下步骤：s101：称取硝酸锌1.5g(0.005mol)用少量蒸馏水溶解。称取与硝酸锌物质的量相同的对苯二甲酸0.8g(0.005mol)；s102：加入20ml蒸馏水，逐滴加入浓氨水(30％,w/w)并不断搅拌，直至对苯二甲酸彻底反应溶解，加入上述硝酸锌溶液，并用0.01mol/l的稀硝酸调节混合溶液ph值为6.6-7.5之间；s103：将混合溶液倒入250ml锥形瓶，用塑料保鲜膜封瓶口，放入100℃烘箱加热4-8h，取出并自然冷却至室温，在0-10℃环境温度下，放置7～20天，透明无色晶体状有机多孔聚合物自组织生成。本发明实施例提供的多孔有机超分子聚合物的干燥：在室温下空气氛围中干燥。吸附：取10g已干燥的样品放入co2气体中，加压进行吸附。下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。本发明实施例提供的多孔有机超分子晶体制备过程：1、称取硝酸锌1.5g(0.005mol)用少量蒸馏水溶解。称取与硝酸锌物质的量相同的对苯二甲酸0.8g(0.005mol)，然后加入20ml蒸馏水，逐滴加入浓氨水(30％,w/w)并不断搅拌，直至对苯二甲酸彻底反应溶解，加入上述硝酸锌溶液，并用0.01mol/l的稀硝酸调节混合溶液ph值为6.6-7.5之间。将混合溶液倒入250ml锥形瓶，用塑料保鲜膜封瓶口，放入100℃烘箱加热4-8h，取出并自然冷却至室温，在0-10℃环境温度下，放置7～20天，透明无色晶体状有机多孔聚合物自组织生成。干燥：在室温下空气氛围中干燥。吸附：取10g已干燥的样品放入co2气体中，实验所用的金属锌盐可以是硝酸锌，氯化锌，也可以是硫酸锌等可溶性锌盐。为了表征本发明制备的多孔有机超分子聚合物的吸附二氧化碳的性能，我们将实验测得的数据结果进行分析，得出不同压力下每克多孔有机超分子聚合物所吸附的二氧化碳分子个数，见表1：表1不同相对压力时每克配位聚合物吸附的co2分子数相对标准大气压力(pr)0.0310.0990.1600.2520.4000.5490.6990.8190.8990.973吸附量(×1023)/分子数0.2790.5500.8431.5902.3413.1073.9444.3264.8946.151使用比表面积吸附仪对多孔有机聚合物的比表面积进行表征，其孔径分布状况见图3。图2是本发明实施例提供的多孔有机聚合物的分子排列堆积图。图3是本发明实施例提供的孔径分布状况示意图。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12