三嗪超交聯(lián)聚苯乙烯基多孔聚合物的設(shè)計(jì)與制備

邱玉倩， 劉千惠， 韓浩杰， 于 濤， 王洪強(qiáng)， 徐 飛

（1. 西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院，凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，納米能源材料研究中心，西安 710072；2. 西北工業(yè)大學(xué)柔性電子研究院，西安 710129）

多孔聚合物具有孔結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大、密度低以及功能化設(shè)計(jì)靈活等特點(diǎn)，在氣體吸附、分離、催化、傳感、儲(chǔ)能等領(lǐng)域引起了關(guān)注[1-9]。其中，超交聯(lián)多孔聚合物是一類通過超交聯(lián)反應(yīng)（如傅克烷基化反應(yīng)）得到高度交聯(lián)的多孔聚合物，具有原料易得、合成簡單等優(yōu)勢，展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景[10-16]。根據(jù)原料不同，超交聯(lián)反應(yīng)主要分為兩類：（1）以有機(jī)小分子作為原料直接進(jìn)行聚合與超交聯(lián)[3]；（2）以聚合物作為原料進(jìn)行超交聯(lián)反應(yīng)[17,18]。前者通常得到超交聯(lián)微孔聚合物[19]，而后者可得到具有微孔、介孔或大孔的層次孔聚合物[20]；同時(shí)，以聚合物為原料亦可通過其結(jié)構(gòu)（如形貌）設(shè)計(jì)來進(jìn)一步調(diào)控超交聯(lián)多孔聚合物的微觀形貌及孔結(jié)構(gòu)[17,21,22]。因此，以聚合物為原料制備超交聯(lián)多孔聚合物引起了愈來愈多的關(guān)注。

采用聚苯乙烯為原料制備超交聯(lián)多孔聚合物，一般包括如下步驟：首先將聚苯乙烯溶解或者充分溶脹（對(duì)于預(yù)交聯(lián)聚合物），隨后選擇合適的溫度和催化劑使溶解或溶脹的聚合物發(fā)生超交聯(lián)反應(yīng)[3]。最早的超交聯(lián)多孔聚合物由Tsyurupa和Davankov[23,24]在上世紀(jì)70年代以聚苯乙烯為原料經(jīng)傅克烷基化反應(yīng)制備得到。目前，常用的交聯(lián)劑包括二甲氧基甲烷[2,12]、1,2-二氯乙烷[2]和四氯化碳[20]等，以其構(gòu)筑亞甲基或者羰基的交聯(lián)橋結(jié)構(gòu)。……