[发明专利]一种基于石墨烯氧化物的咪唑类多孔聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于石墨烯氧化物的咪唑类多孔聚合物，该多孔聚合物是用邻二氨基化合物将石墨烯氧化物或其衍生物交联制得的；其中，

所述石墨烯氧化物上具有含氧官能团，所述含氧官能团包括羧基；

所述石墨烯氧化物的衍生物为石墨烯氧化物与氯乙酸、N-2-羟乙基亚氨基二乙酸或N-2-羟乙基亚乙基二胺-N，N′，N′-三乙酸的反应产物；

所述邻二氨基化合物的分子结构中含有2个或更多个邻二氨基部分。

2.根据权利要求1所述的多孔聚合物，其中，所述石墨烯氧化物或其衍生物中羧基的含量为10～30wt％；

优选地，相对于100g石墨烯氧化物或其衍生物，所述邻二氨基化合物的用量为0.56～1mol。

3.根据权利要求1或2所述的多孔聚合物，其中，所述多孔聚合物的比表面积为260～920m²g^-1；

优选地，所述多孔聚合物的分解温度大于400℃；

优选地，所述多孔聚合物的比电容值为280～370F g^-1。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多孔聚合物，其中，所述邻二氨基化合物选自式1～22所示化合物中的一种或多种，优选为式1、2或15所示的化合物，

5.权利要求1至4中任一项所述的基于石墨烯氧化物的咪唑类多孔聚合物的制备方法，该方法包括：使石墨烯氧化物或其衍生物与邻二氨基化合物在溶剂中反应进行交联，制得目标产物；

优选地，所述溶剂为多聚磷酸、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或多种；

优选地，相对于100g石墨烯氧化物或其衍生物，所述溶剂的用量为75～150ml。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述石墨烯氧化物或其衍生物的尺寸范围为0.1～5μm，优选为0.1～0.3μm；

优选地，所述石墨烯氧化物或其衍生物的比表面积为20～40m²g^-1；

优选地，所述石墨烯氧化物中含氧官能团的重量百分数为10～50％，进一步优选地，所述石墨烯氧化物中含氧官能团的重量百分数为20～40％。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述溶剂为多聚磷酸，所述反应在150～190℃下进行；

优选地，所述反应在惰性气体保护下进行；

优选地，所述反应进行24～72小时。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)向反应器中加入多聚磷酸，在110～130℃搅拌0.5～2小时；

(2)然后向反应器中加入石墨烯氧化物或其衍生物和邻二氨基化合物，在氮气保护下，于150～190℃下搅拌反应24～72小时制得目标产物。

9.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜，反应温度为120～150℃；

优选地，所述反应在惰性气体保护下进行；

优选地，所述反应进行24～72小时。

10.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)向高压反应釜中加入石墨烯氧化物或其衍生物、邻二氨基化合物和溶剂，超声混合0.5～1小时；其中，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；

优选地，所述石墨烯氧化物或其衍生物、所述邻二氨基化合物和所述溶剂是在100～150W的超声功率下进行混合的；

(2)然后在120～150℃下反应24～72小时，制得目标产物。

11.权利要求1至4中任一项所述的基于石墨烯氧化物的咪唑类多孔聚合物在二氧化碳吸附和超级电容器中的应用。