超臨界二氧化碳中亞胺類共價有機骨架材料COF-LZU1的合成與表征

王 洋，王思迪，唐韶坤，

（1.天津大學化工學院綠色合成與轉化教育部重點實驗室；2.天津化學化工協(xié)同創(chuàng)新中心,天津300072）

共價有機骨架材料（COFs）是由碳、氧、氮和硼等輕原子通過共價鍵連接，經(jīng)熱力學控制的可逆聚合反應形成的具有有序二維及三維多孔結構的晶體材料［1］.該類材料具有較低的密度，較大的孔隙率和比表面積、可控的孔道尺寸及較高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性［2］，因而在氣體儲存分離、催化及光電材料等領域應用廣泛［3，4］.目前，已有大量COFs 材料被報道，根據(jù)拓撲結構的不同可將其分為二維（2D）COFs 和三維（3D）COFs.常見的成鍵類型有 B—O［1］，C=N［5，6］，C—N［7］，C=C［8］及 C—O［9］.近年來，COFs材料的合成受到了廣泛關注.

亞胺類COFs材料的合成以席夫堿反應為核心，通常需要醋酸催化，反應條件較溫和.這種材料在大多數(shù)有機溶劑中都非常穩(wěn)定，并且對水、酸性和堿性條件不敏感，結構穩(wěn)定性優(yōu)于含硼類COFs 材料［10］.2011年，Wang等［6］采用溶劑熱法，以對苯二胺和均苯三甲醛為有機配體，在二氧六環(huán)溶劑和醋酸催化下制備了亞胺類共價有機骨架材料COF-LZU1，反應溫度為120 ℃，反應時間為3 d.此后，相繼有原位合成法、連續(xù)流動合成法和室溫合成法被用于COF-LZU1的合成.以上方法需要耗費大量的有機溶劑二氧六環(huán)和較長的反應時間，國際癌癥研究機構（IARC）將二氧六環(huán)列為2B類致癌物，即對人類和動物具有致癌性［11］.因此，建立一種更快速，對環(huán)境更友好的COFs合成方法受到關注.超臨界二氧化碳（scCO2）具有臨界條件溫和（31.0 ℃，7.38 MPa）［12］、性能穩(wěn)定、安全性好、價格便宜……