【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料pom-tdtba，其制備方法和應用，屬于精細化工分離。
技術介紹
1、生物醇等生物燃料是一種可再生能源，是傳統石油基化石燃料的綠色替代品。迄今為止，從醇/水混合物中提純生物醇是影響其廣泛應用的關鍵問題之一。傳統的蒸餾方法成本高，效率低。并且由于水和甲醇與乙醇具有相似的物理化學性質，特別是相似的動力學半徑，尋找能分離水和甲醇與乙醇的合適吸附劑是非常困難的。傳統無機分子篩雖然具有較好的分離水與乙醇的能力，但由于水分子與無機分子篩之間存在很強的相互作用，使得無機分子篩的再生溫度較高(約250℃)，因此對無機分子篩進行再生會浪費大量能量。作為一種替代方法，基于吸附的分離方法因其高選擇性和易于再生而被認為是一種節能環保的方法。
2、晶態多孔有機分子框架材料是一類由有機配體通過c―h…π、π…π相互作用以及范德華力相互作用自組裝而形成的新型多孔材料。由于其具有高比表面積、多孔性、可設計性強、合成條件溫和以及可循環利用等優點，被廣泛應用于氣體的吸附與分離、分子識別、質子傳導和生物醫學等領域。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種非共價π堆積構筑的晶態多孔有機分子框架材料及其制備方法和應用。
2、根據本申請的一個方面，提供了一種非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料pom-tdtba，所述pom-tdtba包括有機配體tdtba，所述機配體tdtba具有式i所示的結構：
3、
4、所
5、可選地，所述pom-tdtba的化學式為(c59h42n6)n，其中n表示結構單元的個數。
6、可選地，所述一維孔道以所述tdtba為構筑單體，以多重c―h···π以及π···π互作用相互聯結而成。
7、可選地，所述pom-tdtba為正交晶系，空間群為pbcn，晶胞參數為α＝β＝γ＝90°，晶胞體積為z＝2，dc＝1.234g/cm3。
8、可選地，所述一維孔道包括兩種尺寸類型，其尺寸分別為p﹡m和n﹡q，其中，p為m為n為q為
9、可選地，所述一維孔道包括兩種尺寸類型，其尺寸分別為p﹡m和n﹡q，其中，p為和中的任意值或任意兩者之間的范圍值；m為和中的任意值或任意兩者之間的范圍值，n為和中的任意值或任意兩者之間的范圍值，q為和中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
10、可選地，所述pom-tdtba的孔隙率為24％～27％。
11、可選地，所述pom-tdtba的孔隙率為24％、25.6％和27％中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
12、可選地，所述pom-tdtba的比表面積為120～130m2·g-1。
13、可選地，所述pom-tdtba的比表面積為120m2·g-1、122m2·g-1和130m2·g-1中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
14、可選地，所述pom-tdtba的孔徑為0.7～0.75nm。
15、可選地，所述pom-tdtba的孔徑為0.7nm、0.71nm、0.72nm、0.73nm、0.74nm和0.75nm中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
16、根據本申請的第二個方面，提供了非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料pom-tdtba的制備方法，該方法制備簡單，合成條件溫和，其包括以下步驟：
17、s1：將1,3,5,7-四(鹵代苯基)金剛烷、2,4-二苯基-6-[4-(4,4,5,5,-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基]-1,3,5-三嗪、第一有機溶劑和催化劑混合均勻，并反應得到所述有機配體tdtba；
18、s2：將所述有機配體tdtba與第二溶劑混合均勻，得到所述pom-tdtba。
19、可選地，所述1,3,5,7-四(鹵代苯基)金剛烷為1,3,5,7-四(氯苯基)金剛烷、1,3,5,7-四(溴苯基)金剛烷和1,3,5,7-四(碘苯基)金剛烷中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
20、可選地，所述第一有機溶劑為1,4-二氧六環、甲苯、四氫呋喃中的至少一種；
21、可選地，所述催化劑包括選自碳酸銣、碳酸銫、碳酸鉀、碳酸鈉的第一成分以及選自四(三苯基膦)鈀的第二成分。
22、可選地，所述催化劑由碳酸銫和四(三苯基膦)鈀(ii)組成。
23、可選地，1,3,5,7-四(鹵代苯基)金剛烷與2,4-二苯基-6-[4-(4,4,5,5,-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基]-1,3,5-三嗪的摩爾比為1:5～1:7。
24、可選地，1,3,5,7-四(鹵代苯基)金剛烷與2,4-二苯基-6-[4-(4,4,5,5,-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基]-1,3,5-三嗪的摩爾比為1:5、1:6和1:7中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
25、可選地，1,3,5,7-四(鹵代苯基)金剛烷與第一有機溶劑的固液比為1g:60ml～1g:65ml。
26、可選地，1,3,5,7-四(鹵代苯基)金剛烷與第一有機溶劑的固液比為1g:60ml、1g:62.5ml和1g:65ml中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
27、可選地，所述第二溶劑為三鹵代甲烷、甲苯與n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑。
28、可選地，所述三鹵代甲烷為三氯甲烷和三溴甲烷中的至少一者。
29、可選地，所述有機配體tdtba與第二溶劑的固液比為5mg：4ml～5mg：5ml。
30、可選地，在步驟s1中，反應的條件如下：溫度為80℃～100℃；時間為56h～72h。
31、可選地，在步驟s1中，反應的條件如下：溫度為80℃、90℃和100℃中的任意值或任意兩者之間的范圍值；時間為56h、64h和72h中的任意值或任意兩者之間的范圍值。
32、可選地，在步驟s1中，反應前進行真空脫氣。
33、可選地，在步驟s1中，反應在非活性氣氛下進行。
34、可選地，在步驟s1中，所述非活性氣氛選自氬氣、氮氣、氦氣中的至少一種。
35、可選地，在步驟s1中，反應后進行除溶劑、洗滌、純化。
36、可選地，在步驟s1中，反應后采用旋轉蒸發的方式進行除溶劑、用乙醇和蒸餾水洗滌、用石油醚/二氯甲烷混合溶劑經硅膠柱層析純化。
37、可選地，在步驟s2中，反應的條件如下：先升溫至120～130℃反應48h～56h，然后降溫24h～36h至室溫。
38、可選地，在步驟s2中，反應的條件如下：先升溫至120℃反應48h，然后降溫24h至室溫。
39、根據本申請的第三個方面，提供了上述非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料pom-tdtba在醇/水混合物分離中的應用。
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【技術保護點】
1.一種非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料POM-TDTBA，其特征在于，所述POM-TDTBA包括有機配體TDTBA，所述機配體TDTBA具有式I所示的結構：
2.根據權利要求1所述的非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料POM-TDTBA，其特征在于，所述POM-TDTBA的化學式為(C59H42N6)n，其中n表示結構單元的個數；
3.權利要求1或2所述的非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料POM-TDTBA的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第一有機溶劑為1,4-二氧六環、甲苯、四氫呋喃中的至少一種；
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第二溶劑為三鹵代甲烷、甲苯與N,N-二甲基甲酰胺的混合溶劑；
6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，反應的條件如下：溫度為80℃～100℃；時間為56h～72h；
7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，反應的條件如下：先升溫至120～130℃反應48h
8.權利要求1或2所述的非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料POM-TDTBA和/或權利要求3～7任一項所述的制備方法得到的多孔有機分子框架材料POM-TDTBA在醇/水混合物分離中的應用。
9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述醇/水混合物包括水/乙醇二元混合體系和水/甲醇/乙醇三元混合體系。
10.權利要求1或2所述的非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料POM-TDTBA和/或權利要求3～7任一項所述的制備方法得到的多孔有機分子框架材料POM-TDTBA作為氣相色譜分離柱的填充材料的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料pom-tdtba，其特征在于，所述pom-tdtba包括有機配體tdtba，所述機配體tdtba具有式i所示的結構：
2.根據權利要求1所述的非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料pom-tdtba，其特征在于，所述pom-tdtba的化學式為(c59h42n6)n，其中n表示結構單元的個數；
3.權利要求1或2所述的非共價π堆積構筑的多孔有機分子框架材料pom-tdtba的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第一有機溶劑為1,4-二氧六環、甲苯、四氫呋喃中的至少一種；
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第二溶劑為三鹵代甲烷、甲苯與n,n-二甲基甲酰胺的混合溶劑；
6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳城，吳明燕，孟祥，
申請(專利權)人：中國科學院福建物質結構研究所，
類型：發明
國別省市：
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