The invention discloses a porphyrin organic skeleton membrane material and a preparation method thereof, belonging to the new material and the preparation technology field thereof. The membrane is a film formed by the interaction of porphyrin organic framework through intermolecular interaction, in which porphyrin and porphyrin derivatives are organically linked by covalent bonds. The preparation method of this material is to synthesize the porphyrin organic framework membrane material at a certain temperature, solvent, coordination agent, acid and oxidant at a certain temperature, solvent, coordination agent, acid and oxidant on the macro template with five membered heterocyclic rings and multi aldehyde as substrates. The invention has designed an organic skeleton membrane material which is accurately controlled at the micro scale, and realizes the controllable synthesis of the material on the membrane area, thickness and chemical composition. The success of porphyrin organic framework membrane materials can be controlled for its wide application in the field of precision synthesis, electronic devices, material separation and sensing. One
【技术实现步骤摘要】
一种卟啉有机骨架膜材料及其制备方法
本专利技术属于新材料及其制备
,具体涉及一种卟啉有机骨架膜材料及其制备方法。
技术介绍
新材料的设计、合成与应用是人类社会变革的标志与推动力。在分子原子尺度上对材料进行精准调控是材料创新的核心问题。传统金属、陶瓷与聚合物等材料受限于其自身的化学结构,难以实现原子级别的结构设计与精准合成。2005年,OmarM.Yaghi等人基于有机小分子共价键连接的策略,成功构筑了硼酸酯体系的有机骨架,首次实现了在分子原子尺度上对材料的理性设计与精准合成(AdrienP.Coteetal.,Science,2005,310,1166-1170)。有机骨架是指由有机小分子通过共价键连接而成的二维或三维的分子骨架,具有明确的化学结构。得益于有机小分子在组成与结构上的多样性,大量的有机骨架被设计与合成,并在催化、光电子器件、分离、传感与能源等领域表现出优异的性质。虽然有机骨架可以实现在分子原子水平的精准调控,其在宏观尺度上往往表现为粒径不均匀的颗粒状粉体。粉体颗粒之间的相互作用较弱、加工性质与机械强度较差,极大的限制了有机骨架在实际体系中的应用。将有机骨架制备成膜材料是实现其在实际体系中应用的一种有效策略。目前对于有机骨架膜材料的制备主要分为界面合成法与溶剂挥发法两种。KaushikDey等人通过界面合成法,在不互溶的两相溶剂界面合成了亚胺体系的有机骨架膜材料。然而,这种方法制备的膜材料产率低、机械强度差、操作复杂,不适合大规模生产与应用。RahulBanerjee等人通过溶剂挥发法在热台表面制备了亚胺类有机骨架膜材料(SharathK ...
【技术保护点】
1.一种卟啉有机骨架膜材料,其特征在于,所述膜材料是卟啉有机骨架通过分子间相
【技术特征摘要】
1.一种卟啉有机骨架膜材料,其特征在于,所述膜材料是卟啉有机骨架通过分子间相互作用形成的薄膜;其中卟啉有机骨架为卟啉及卟啉衍生物通过共价键连接成的有机骨架。2.根据权利要求1所述的一种卟啉有机骨架膜材料,其特征在于,所述卟啉及卟啉衍生物的内环杂原子为N、O和S的一种或几种;内环配位原子为H、Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Zn;所述卟啉有机骨架为二维或三维结构。3.如权利要求1或2所述的一种卟啉有机骨架膜材料的制备方法,其特征在于该方法包含如下步骤:1)将五元杂环、多醛、配位剂、酸与氧化剂充分溶解在有机溶剂中,配成溶液;其中五元杂环与多醛的物质的量的比为1:0.1-1:20;五元杂环与配位剂的物质的量的比为1:0.25-1:10;2)向所述溶液中加入宏观模板,并搅拌均匀;3)将所述混合物在温度为60-220℃的条件下反应1-72小时,即制得所述的卟啉有机骨架膜材料。4.根据权利要求3所述的一种卟啉有机骨架膜材料的制备方法,其特征在于,所述五元杂环为吡咯、呋喃和噻吩中的一种或几种;所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:张强,李博权,陈琛煜,张书源,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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