具有stp拓扑网络结构的三维金属卟啉基共价有机框架材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种具有stp拓扑网络结构的三维金属卟啉基共价有机框架材料及其制备方法与应用，本发明专利技术采用具有六个连接节点的三棱柱状三叠烯骨架分子和四个连接节点的正方形卟啉类骨架分子，通过[6+4]亚胺缩合得到有序且扩展的正六角棱柱状二重互穿三维stp拓扑网络框架材料，进一步通过金属离子后修饰，实现卟啉单元的金属化，得到三维金属卟啉基共价有机框架材料；该材料特有的高度有序的stp拓扑网络结构、较好的比表面积和好的热稳定，使得这种新型三维共价有机框架材料作为非均相催化剂具有更优异的传质效率和更多可及的催化位点，在电催化析氧反应中具有好的催化效果。在电催化析氧反应中具有好的催化效果。

【技术实现步骤摘要】
具有stp拓扑网络结构的三维金属卟啉基共价有机框架材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于共价有机框架(COFs)多孔材料领域，特别是涉及一类新型的具有stp拓扑网络结构的三维金属卟啉基共价有机框架材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]共价有机框架(Covalent Organic Frameworks，COFs)材料是一类由有机小分子骨架分子通过强共价键连接而成的具有周期性网络结构的二维或三维多孔框架化合物，它具有高度有序的孔道结构和高比表面积，在气体吸附及储存、能源存储及转换、非均相催化等领域有着广阔的应用前景。当前，COFs材料的研究主要集中在二维COFs材料上，功能化二维COFs材料依靠二维层间强π
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π堆叠作用来实现一维孔道中活性位点的有序排列。与二维COFs不同，三维COFs的研究相对较少，但三维COFs独特的三维孔隙结构有望在多相催化过程中带来更高的传质效率和更多可及的催化位点。
[0003]作为一种类酶分子和理想的金属配体，卟啉基骨架分子已经被广泛应用于功能化COFs材料的构建中。然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维金属卟啉基共价有机框架材料，其特征在于，所述三维金属卟啉基共价有机框架材料由具有六个连接端基的三蝶烯类六位点骨架与具有四个连接端基的卟啉类四位点骨架在三维空间连接形成；连接基团选自
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C＝N
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、
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C＝N
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N＝C
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、
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C＝N
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NH
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、
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C＝C或
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C＝C(CN)
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；在所述三维金属卟啉基共价有机框架材料的至少一部分中，每个三蝶烯类六位点骨架分别与相邻的六个卟啉类四位点骨架连接，每个卟啉类四位点骨架分别与相邻的四个三蝶烯类六位点骨架连接，构成正六角棱柱状三维stp拓扑网络结构；所述三蝶烯类六位点骨架如式(1)所示，所述卟啉类四位点骨架如式(2)所示；式(1)或式(2)中，波浪线表示连接位点；式(2)中，M＝金属，所述金属选自铁、钴、镍、铂、钯、锌、铜中的一种或多种，或者，M＝2H。2.如权利要求1所述三维金属卟啉基共价有机框架材料，其特征在于，在所述三维金属卟啉基共价有机框架材料的所述至少一部分中，三蝶烯类六位点骨架与卟啉类四位点骨架的摩尔数之比为(1.5
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2.5)：(2.5
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3.5)。3.如权利要求1所述三维金属卟啉基共价有机框架材料，其特征在于，所述三维金属卟啉基共价有机框架材料为二重互穿的正六角棱柱状三维stp拓扑网络结构。4.如权利要求1所述三维金属卟啉基共价有机框架材料，其特征在于，所述连接基团含有动态共价键。5.如权利要求1所述三维金属卟啉基共价有机框架材料，其特征在于，所述三维金属卟啉基共价有机框架材料包括式(3)所示骨架单元：6.如权利要求1所述三维金属卟啉基共价有机框架材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭永武，龚成涛，杨新影，陈良俊，汪箭，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：