【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于共价有机框架材料，具体地，涉及一种新型的苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量共价有机框架化合物的制备方法与应用。
技术介绍
1、随着化石燃料的快速消耗，二氧化碳(co2)的过量排放导致全球变暖，海平面上升，从而阻碍了人类社会的可持续发展。通过光化学发将co2还原成co、ch4、c2h4、ch3oh、hcooh和ch3cooh等，但所需的还原电位非常负(与中性水溶液中的nhe相比)，这就需要催化剂的参与。
2、共价有机框架(cofs)材料是由有机构筑单元经共价键连接而成的具有周期性孔道结构的一类新型多孔有机晶态材料。其中，cofs材料的有序赋予了框架材料结构可调控、可预测、可修饰的特性，使其在光电催化领域展现出潜在的应用前景。一般来说，cofs材料具有优异的催化性能，被广泛应用于电催化，光催化，热催化等领域。对于二维cofs材料，由于其高度的π-π堆积和均一的孔道大小使其在电子传输性能和对催化产物的选择性具有独特的优势。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量共价有机框架化合物的制备方法及应用，该共价有机框架化合物具有高结晶性和特异性的孔隙结构，在光催化领域有良好的应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，由苝酰亚胺类四连接节点(i)和联苯类四连接节点(ii)在二维平面相互连接形成；在所述有机框架化合物中，每个联苯类四连接节点分别与相邻两个苝酰亚胺类四连接点连接，每个
4、
5、式(ⅰ)、(ⅱ)中，虚线表示连接处。
6、所述有机框架化合物中，苝酰亚胺类四连接节点和联苯类二连接节点的摩尔数之比为(0.5～1.5):(1.5～2.5)，优选为1:2。
7、所述的亚化学剂量共价有机框架化合物的连接基团含有动态共价键，连接方式选自-c＝n-、-c＝n-n＝c-、-c＝n-nh-、-c＝c-、-c＝c(cn)-中的一种，优选为-c＝n-。当连接方式为-c＝n-时，所述的苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量框架化合物包括式(ⅲ)所示的骨架单元：
8、
9、所述苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量框架化合物的bet比表面积为40～4000m2/g，孔径为0.6～20nm。
10、一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
11、步骤一、将化合物(1)、化合物(2)、反应溶剂及催化剂加入到反应容器中，液氮冷冻后抽真空并密封；
12、所述化合物(1)、化合物(2)的物质量之比为1：2；
13、所述反应溶剂为均三甲苯的单一溶剂，反应溶剂的体积用量以化合物(1)的物质的量计为1ml/mmol；
14、所述催化剂为6～9mol/l醋酸，优选为9mol/l醋酸；催化剂为反应溶剂体积的10～20％；
15、步骤二、将密封后的反应容器置于80～180℃(优选120℃)下反应72～168h(优选120h)，生成固态沉淀；
16、步骤三、冷却至室温并过滤得到沉淀物，用有机溶剂浸泡洗涤并干燥后得到所述苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量共价有机框架化合物；
17、所述用有机溶剂浸泡洗涤的方法为：用n，n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮中的两种或三种依次洗涤，然后用四氢呋喃和丙酮分别索氏提取24～48h；
18、所述干燥的方法为：在真空干燥箱中，80℃抽真空至20mtorr后干燥24h；
19、
20、式(1)、(2)中，
21、r1为醛基(-cho)或氨基(-nh2)；r2为醛基(-cho)或氨基(-nh2)；
22、优选r1为氨基(-nh2)，r2为醛基(-cho)。
23、本专利技术所述的苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量共价有机框架化合物可以应用于作为光催化反应的催化材料。
24、本专利技术的有益效果：
25、本专利技术提供了一种新型的苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量框架化合物的设计策略，通过[4+2]亚胺缩合得到有序扩展的二维sql拓扑结构框架化合物。该共价有机框架化合物具有高度的结晶性和独特的孔隙结构，其兼具刚性和光敏性的构建模块，有效产生光生电子和传输通道，使得这种新的共价有机框架化合物具有较高的光生电子能力，在光催化领域具有较好的应用前景。
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1.一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，由苝酰亚胺类四连接节点(I)和联苯类四连接节点(II)在二维平面相互连接形成；在所述有机框架化合物中，每个联苯类四连接节点分别与相邻两个苝酰亚胺类四连接点连接，每个苝酰亚胺类四连接节点分别与相邻四个联苯类四连接节点连接，构成二维sql拓扑结构；
2.根据权利要求1所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，所述有机框架化合物中，苝酰亚胺类四连接节点和联苯类二连接节点的摩尔数之比为(0.5～1.5):(1.5～2.5)。
3.根据权利要求1所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，所述的亚化学剂量共价有机框架化合物的连接基团含有动态共价键，连接方式选自-C＝N-、-C＝N-N＝C-、-C＝N-NH-、-C＝C-、-C＝C(CN)-中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，当连接方式为-C＝N-时，所述的苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量框架化合物包括式(Ⅲ)所示的骨架单元：
5.根据权利要求1所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物的制备
6.根据权利要求5所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述化合物(1)、化合物(2)的物质量之比为1:2。
7.根据权利要求5所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂为均三甲苯的单一溶剂，反应溶剂的体积用量以化合物(1)的物质的量计为1mL/mmol。
8.根据权利要求5所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为6～9mol/L醋酸；催化剂为反应溶剂体积的10～20％。
9.根据权利要求5所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，步骤三中用有机溶剂浸泡洗涤的方法为：用N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮中的两种或三种依次洗涤，然后用四氢呋喃和丙酮分别索氏提取24～48h；干燥的方法为：在真空干燥箱中，80℃抽真空至20mTorr后干燥24h。
10.根据权利要求5-9任一项所述的方法制备的苝酰亚胺基共价有机框架化合物在光催化材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，由苝酰亚胺类四连接节点(i)和联苯类四连接节点(ii)在二维平面相互连接形成；在所述有机框架化合物中，每个联苯类四连接节点分别与相邻两个苝酰亚胺类四连接点连接，每个苝酰亚胺类四连接节点分别与相邻四个联苯类四连接节点连接，构成二维sql拓扑结构；
2.根据权利要求1所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，所述有机框架化合物中，苝酰亚胺类四连接节点和联苯类二连接节点的摩尔数之比为(0.5～1.5):(1.5～2.5)。
3.根据权利要求1所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，所述的亚化学剂量共价有机框架化合物的连接基团含有动态共价键，连接方式选自-c＝n-、-c＝n-n＝c-、-c＝n-nh-、-c＝c-、-c＝c(cn)-中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种苝酰亚胺基共价有机框架化合物，其特征在于，当连接方式为-c＝n-时，所述的苝酰亚胺衍生物的亚化学剂量框架化合物包括式(ⅲ)所示的骨架单元：
5.根据权利要求1所述的一种苝酰亚胺基共价...
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