多孔有机聚合物基催化材料的合成及应用开题报告

1. 研究目的与意义

1.1 研究背景

催化作用通常分为均相催化和非均相催化^[1]。非均相催化是指催化剂和反应物呈现在不同的相中，而均相催化则是呈现在同一相的反应。均相催化剂具有高活性和高选择性，但与反应体系分离困难，难以重复使用，因此催化剂成本高，不利于工业化应用，甚至可能带来重金属离子的污染。为了解决均相催化剂的这些缺点，非均相催化剂应运而生，它具有功能基团可控，孔径大小可设计等优点^[2]。

以多孔材料为基体与催化材料混合，是一种常见的制备非均相催化剂的方法。在过去的几十年中，人们对多孔材料进行深入的研究，研究表明它们在气体吸附、存储、分离、催化等领域具有十分广泛的应用前景^[3]。例如，微孔沸石、活性炭、介孔硅等多孔材料由于具有较高的比表面积以及合适的孔径尺寸， 通常作为催化剂或催化剂载体应用于一系列多相有机催化反应中。

2. 研究内容和预期目标

2.1 主要研究内容

1、拟合成以三聚氯氰和多个含氮活性基团的有机分子为有机单体分子制备目标多孔有机聚合物材料，如cc-tmbp，cc-tftp等。

2、研究该材料的最佳合成配方并对制得的材料进行结构和性能的表征。

3. 研究的方法与步骤

1、在氮气保护下采用“一锅法”，以三聚氯氰和多个含氮活性基团的有机分子为有机单体分子制备目标多孔有机聚合物材料。

2、利用傅里叶转换红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析、核磁共振氢谱等对所合成材料的结构和组成进行表征。

3、用物理吸附方法，将固体放入配好的含ag 的溶液或者含pd² 的溶液中，室温搅拌，分离，干燥，制备得到异相催化剂材料。

4. 参考文献

[1]支永峰,马思,刘晓明.多孔有机聚合物非均相光催化研究进展[j].高分子通报, 2018(06):160-171.

[2]袁振文,张传好,李尚斯荥.多孔有机聚合物催化研究进展[j]. 上海化工,2018(9).

[3] 陈无忌,郭佳.多孔有机聚合物在生物医学方面的应用[j]. 高分子通报, 2018(06):129-142.

5. 计划与进度安排

1、2022年1月3日-2022年1月18日

查阅课题相关文献、学习软件、仪器操作

2、2022年1月19日-2022年3月4日