本發(fā)明屬于多孔材料的制備領(lǐng)域，特別涉及一種芳族聚亞胺多孔材料的機械制備方法。

背景技術(shù)：

多孔材料是一種由相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料。根據(jù)元素組成和鍵合方式的不同，多孔材料分為無機、無機-有機雜化和純有機這三種形式的多孔材料。一般而言，無機孔材料及無機-有機雜化多孔材料，如活性炭、分子篩等，其分子結(jié)構(gòu)不可設(shè)計，化學(xué)功能不可調(diào)。有機多孔材料是新興的多孔材料，由輕元素組成的有機基元通過共價鍵連接形成，因此具有骨架組成豐富、修飾性強、穩(wěn)定性好、比表面積高、孔道結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點。

芳族聚亞胺交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是有機多孔材料中典型代表。這類多孔材料含有大量亞胺或甲亞胺基團，通常由芳二胺和多羰基化合物通過席夫堿反應(yīng)縮合而成。這種制備方法通常采用溶劑熱法，需要高溫高壓和大量有機溶劑，對設(shè)備有一定的要求。同時，該方法的反應(yīng)時間較長，能耗大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種芳族聚亞胺多孔材料的機械制備方法，本專利采用機械法合成芳族聚亞胺多孔材料，該方法在室溫下機械研磨，使用極少量有機溶劑，具有環(huán)保、節(jié)能、耗時短等優(yōu)點。

本發(fā)明的一種芳族聚亞胺多孔材料的機械制備方法，包括：

將均苯三甲醛和芳二胺兩種單體置于瑪瑙研缽中，滴加二甲基甲酰胺和乙酸溶液，在室溫下研磨1-4h，然后洗滌除去未反應(yīng)的原料和低聚物、干燥，即得到芳族聚亞胺多孔材料。

所述均苯三甲醛和芳二胺的摩爾比為2:3。

所述芳二胺為含兩個胺基的芳族化合物。

所述芳二胺為1,5-萘二胺、對苯二胺、間苯二胺、2,3-二胺基吡啶、2,6-二胺基吡啶、2,5-二胺基吡啶中的一種。

所述二甲基甲酰胺和乙酸溶液的體積比為1:1。

所述乙酸溶液的濃度為5～7moL/L。

所述芳二胺、二甲基甲酰胺、乙酸溶液的比例為0.75mmol：0.2mL：0.2mL。

所述洗滌為用有機溶劑索氏提取洗滌2-3天。

所述有機溶劑為丙酮、甲醇。

所述干燥為50℃下的真空烘箱中干燥2-3天。

所述得到的芳族聚亞胺多孔材料在氣體存儲與分離、超級電容器、催化劑載體以及傳感器方面的應(yīng)用。

有益效果

本專利采用機械法合成芳族聚亞胺多孔材料，該方法在室溫下機械研磨，使用極少量有機溶劑，具有環(huán)保、節(jié)能、耗時短等優(yōu)點；

本發(fā)明利用均苯三甲醛和二胺兩種單體發(fā)生脫水縮合反應(yīng)生成芳族聚亞胺多孔材料，其在氣體存儲與分離、超級電容器、催化劑載體以及傳感器等方面有潛在的應(yīng)用。

附圖說明

圖1為均苯三甲醛和1,5-萘二胺脫水縮合成聚合物的ATR-IR圖；

圖2為均苯三甲醛和1,5-萘二胺脫水縮合成聚合物的¹³C-NMR圖；

圖3為均苯三甲醛和1,5-萘二胺脫水縮合成聚合物的XRD圖；

圖4為均苯三甲醛和對苯二胺脫水縮合成聚合物的ATR-IR圖；

圖5為均苯三甲醛和對苯二胺脫水縮合成聚合物的¹³C-NMR圖；

圖6為均苯三甲醛和對苯二胺脫水縮合成聚合物的XRD圖；

圖7為均苯三甲醛和間苯二胺脫水縮合成聚合物的ATR-IR圖；

圖8為均苯三甲醛和間苯二胺脫水縮合成聚合物的¹³C-NMR圖；

圖9為均苯三甲醛和間苯二胺脫水縮合成聚合物的XRD圖；

圖10為均苯三甲醛和2,3-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的ATR-IR圖；

圖11為均苯三甲醛和2,3-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的¹³C-NMR圖；

圖12為均苯三甲醛和2,3-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的XRD圖；

圖13為均苯三甲醛和2,6-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的ATR-IR圖；

圖14為均苯三甲醛和2,6-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的¹³C-NMR圖；

圖15為均苯三甲醛和2,6-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的XRD圖；

圖16為均苯三甲醛和2,5-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的ATR-IR圖；

圖17為均苯三甲醛和2,5-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的¹³C-NMR圖；

圖18為均苯三甲醛和2,5-二胺基吡啶脫水縮合成聚合物的XRD圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實施例1

將均苯三甲醛(81.07mg，0.5mmoL)、1,5-萘二胺(118.65mg，0.75mmoL)兩種單體置于瑪瑙研缽(75mm內(nèi)徑)中，滴加二甲基甲酰胺和6mol/L乙酸溶液各0.2mL，然后使用研杵在室溫下研磨。研磨后，在索氏提取裝置中用無水丙酮洗滌48h，以除去未反應(yīng)的原料和低聚物，最后置于50℃下的真空烘箱中干燥兩天，即得到芳族聚亞胺多孔材料。產(chǎn)率為28.5％，BET比表面積為5.7m²/g。

實施例2

將均苯三甲醛(81.07mg，0.5mmoL)、對苯二胺(81.11mg，0.75mmoL)兩種單體置于瑪瑙研缽(75mm內(nèi)徑)中，滴加二甲基甲酰胺和6mol/L乙酸溶液各0.2mL，然后使用研杵在室溫下研磨。研磨后，在索氏提取裝置中用無水丙酮洗滌48h，以除去未反應(yīng)的原料和低聚物，最后置于50℃下的真空烘箱中干燥兩天，即得到芳族聚亞胺多孔材料。產(chǎn)率為38.6％，BET比表面積為15.4m²/g。

實施例3

將均苯三甲醛(81.07mg，0.5mmoL)、間苯二胺(81.11mg，0.75mmoL)兩種單體置于瑪瑙研缽(75mm內(nèi)徑)中，滴加二甲基甲酰胺和6mol/L乙酸溶液各0.2mL，然后使用研杵在室溫下研磨。研磨后，在索氏提取裝置中用無水丙酮洗滌48h，以除去未反應(yīng)的原料和低聚物，最后置于50℃下的真空烘箱中干燥兩天，即得到芳族聚亞胺多孔材料。產(chǎn)率為41.9％，BET比表面積為30m²/g。

實施例4

將均苯三甲醛(81.07mg，0.5mmoL)、2,3-二胺基吡啶(81.75mg，0.75mmoL)兩種單體置于瑪瑙研缽(75mm內(nèi)徑)中，滴加二甲基甲酰胺和6mol/L乙酸溶液各0.2mL，然后使用研杵在室溫下研磨。研磨后，在索氏提取裝置中用無水丙酮洗滌48h，以除去未反應(yīng)的原料和低聚物，最后置于50℃下的真空烘箱中干燥兩天，即得到芳族聚亞胺多孔材料。產(chǎn)率為27.4％，BET比表面積為94m²/g。

實施例5

將均苯三甲醛(81.07mg，0.5mmoL)、2,6-二胺基吡啶(81.75mg，0.75mmoL)兩種單體置于瑪瑙研缽(75mm內(nèi)徑)中，滴加二甲基甲酰胺和6mol/L乙酸溶液各0.2mL，然后使用研杵在室溫下研磨。研磨后，在索氏提取裝置中用無水丙酮洗滌48h，以除去未反應(yīng)的原料和低聚物，最后置于50℃下的真空烘箱中干燥兩天，即得到芳族聚亞胺多孔材料。產(chǎn)率為58.8％，BET比表面積為3m²/g。

實施例6

將均苯三甲醛(81.07mg，0.5mmoL)、2,5-二胺基吡啶(81.75mg，0.75mmoL)兩種單體置于瑪瑙研缽(75mm內(nèi)徑)中，滴加二甲基甲酰胺和6mol/L乙酸溶液各0.2mL，然后使用研杵在室溫下研磨。研磨后，在索氏提取裝置中用無水丙酮洗滌48h，以除去未反應(yīng)的原料和低聚物，最后置于50℃下的真空烘箱中干燥兩天，即得到芳族聚亞胺多孔材料。產(chǎn)率為54.8％，BET比表面積為81m²/g。