基于三蝶烯架构的固有微孔聚酰亚胺网络的制备及其吸附特性

通过三氨基三蝶烯与3,4,9,10-苝四羧酸酐（PTCDA）、均苯四甲酸酐（PMDA）、3,3’,4,4’-联苯二酐（BPDA）以及螺环二酐（SBIDA）的缩聚反应分别合成了4种固有微孔聚酰亚胺材料(Trip-PIMs)。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、固体核磁碳谱（Solid-state 13C-NMR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析(TG)和氮气吸附等测试手段表征了材料的微孔结构和物理化学性能,测试了材料对有机气体和液体的吸附性能。结果表明：三蝶烯结构的引入使材料获得了较高的比表面积,同时具有良好的溶胀特性;对比烷烃,该材料对胺类和苯类具有更高的吸附率;螺环结构的引入能进一步提高材料骨架的溶胀特性,从而提升材料的吸附能力。     

基于螺环结构桥连的固有微孔卟啉聚合物网络的制备与表征及其催化Knoevenagel缩合反应

通过5,10,15,20 四(4-羧基苯基)（TCPP）卟啉单体与含螺环结构的二胺单体(Spiro-DA)的缩聚反应,实现了含螺环结构的卟啉基固有微孔材料的定向合成（PIM-Spiro）。同时在相同的工艺条件下,以对苯二胺（PPDA）,4,4'-二氨基二苯醚(ODA)作为二胺单体分别制备了相应的聚酰胺(PA)网络材料。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析(TG)、氮气吸附等分析测试手段对3种聚酰胺材料的网络结构和物理化学性能进行了表征。结果表明：螺环扭曲结构的引入可以有效提高微孔卟啉聚合物网络的比表面积,同时在溶剂中表现出很强的溶胀特性;所制备的聚酰胺网络材料中的卟啉基和酰胺键所含的高密度N—H键,赋予材料良好的碱性催化特性。     

基于溶剂原位傅克偶联反应合成杯芳烃有机多孔网络(CalixPOF)及其染料吸附特性

利用1,2-二氯乙烷（DCE）同时作为溶剂和偶联剂,通过溶剂原位傅克偶联反应合成杯芳烃有机多孔网络（CalixPOF）。采用红外光谱（FT-IR）和固体核磁碳谱（¹³C-NMR）对CalixPOF的组成和分子结构进行了表征,验证了溶剂原位Friedel-Crafts偶联反应机理。采用氮气吸附、扫描电镜（SEM）、热重（TG）和紫外可见光谱（UV-vis）研究了CalixPOF的比表面积、微观结构、热稳定性和染料吸附效率等性能。结果表明：利用简单的溶剂原位傅克偶联反应可得到热稳定性良好、比表面积较大、可选择性吸附亚甲基蓝染料的CalixPOF,为自具主客体微腔的新型多孔聚合物网络的合成提供了新方法。     

基于可逆动态共价化学的新型可修复、可回收、可加工环氧树脂

利用生物来源的二聚脂肪酸为原料,合成了二聚酸酰肼和二聚酸酰腙两种衍生物,并进一步以其作为环氧E-44树脂固化剂,得到了新型的含动态共价连接的热固性环氧树脂。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、差式扫描量热（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、热重（TG）和动态力学分析（DMA）等多种测试手段对环氧树脂固化过程以及固化后材料的结构与性能关系进行了详细表征,特别研究了动态亚胺键对热固性环氧树脂性能的独特影响。结果表明：与传统环氧树脂相比,改性后的环氧树脂有更好的韧性,且其玻璃化转变温度及热稳定性没有明显下降。在升温和加压的条件下,酸可催化亚胺键的动态交换反应,赋予传统环氧树脂以全新的可修复、可回收与可多次加工性能。