一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法技术

本发明专利技术属于功能材料技术领域，具体涉及一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法，该方法通过基底预处理在基底表面引入锚定基团，然后将一种用于合成共价有机框架材料薄膜材料的单体溶液定量喷涂到基底上，在一定条件下与基底表面的锚定基团反应键合，再按照计量比喷入另一种单体溶液，在一定条件进行反应，重复上述喷涂反应过程，得到均匀的共价有机框架材料薄膜。该方法通过定量层层喷涂实现了单体在基底表面的成核生长，进而实现了共价有机框架材料薄膜的定量可控制备，操作简单，制备效率高，易于实现共价有机框架材料薄膜的大规模制备及工业化推广。

A quantitative layer by layer self-assembly method for the preparation of covalent organic framework films

【技术实现步骤摘要】
一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法
本专利技术属于功能材料
，具体涉及一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法。
技术介绍
薄膜材料可用于分离、光电、传感、能量存储等领域，具有重要应用价值。然而，传统的膜材料主要是聚合物或陶瓷，通常具有较宽的孔径分布，存在分离不精确的问题。以共价有机框架材料(COFs)为代表的新型多孔材料的薄膜，因其具有孔径分布窄、比表面积大、结构可剪裁等优点，可用于精密分离、吸附、传感、光电转化、存储、催化等领域。关于其制备方法，特别是适用于工业化推广的制备方法的研究成为了本领域的研究热点。然而，COFs材料通常为难溶难熔的粉末，加工性能差，一方面，利用传统的旋涂、浸涂等方法难以获得连续无缺陷的纯多孔材料薄膜；另一方面，利用高分子连接剂或添加剂虽然可制得杂化膜，提高了可加工性，但是多孔材料孔道易被连接剂或添加剂堵塞，劣化了多孔材料的性能，限制了其应用。目前，COFs膜的溶剂热合成法是最常用的制备方法，也是研究最透彻的制备方法。该方法将基底、反应物、分散溶剂及反应添加剂，如催化剂等，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)基底预处理，将基底进行化学改性，在基底表面引入锚定基团；/n(2)配制一种或多种单体溶液；/n(3)按照化学计量比，将步骤(2)中得到的一种或多种单体溶液分别通过喷涂设备喷涂在步骤(1)得到的改性后的基底上，进行反应键合，得到一层生长薄膜；/n(4)在步骤(3)已形成生长薄膜的基底上继续喷涂一种或多种单体溶液，至薄膜生长为所需的层数或厚度，得到共价有机框架材料薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基底预处理，将基底进行化学改性，在基底表面引入锚定基团；
(2)配制一种或多种单体溶液；
(3)按照化学计量比，将步骤(2)中得到的一种或多种单体溶液分别通过喷涂设备喷涂在步骤(1)得到的改性后的基底上，进行反应键合，得到一层生长薄膜；
(4)在步骤(3)已形成生长薄膜的基底上继续喷涂一种或多种单体溶液，至薄膜生长为所需的层数或厚度，得到共价有机框架材料薄膜。


2.根据权利要求1所述的一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的基底包括基膜或基体，所述基膜或基体的材料包括金属、陶瓷、金属氧化物、硫化物、玻璃或高分子。


3.根据权利要求2所述的一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的锚定基团包括羧基、氨基、羟基、烷氧基或氰基。


4.根据权利要求1所述的一种定量层层自组装制备共价有机框架材料薄膜的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的单体包括硼酸类化合物、胺类化合物、醛类化合物、酰氯化合物和酸酐类化合物。


5.根据权利要求1所述的一种定量层层自组装制备共价有...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志谦，郝爽，陆小雨，李书云，赵雨微，米雅杰，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11