[发明专利]室温合成多孔吸附树脂的方法

说明书

技术领域

本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种多孔吸附树脂的制备方法。

背景技术

有机多孔聚合物因其具有比表面积大、物理化学稳定性高、骨骼密度低等特点，在多相催化、气体储存、分离等方面有很大的应用前景。近些年来合成性能良好的多孔聚合物材料已引起广大科学家们的兴趣。目前已有的多孔聚合物材料的制备方面普遍比较复杂或者需要采用昂贵的原料，较难实现工业化生产。专利201010271036.5公开了一种吸附树脂及其制备方法，该方法无需使用致孔剂和对人体有害的物质，制备得到的吸附树脂吸附选择性强，尤其对芳香类化合物有较高的吸附能力。但是该制备方法需进行多步反应，需先通过悬浮聚合法制得珠状树脂，经过一系列处理后再进行超交联反应引入羟基，操作较为复杂，不适于大量工业化生产，且羟基的引入会一定程度上降低树脂的疏水性，不利于对水中有机物的选择吸附。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有多孔吸附树脂制备方法存在的缺点，提供一种无需添加致孔剂，合成方法简单，反应要求低且在室温下即可达到大比表面积、大孔容的多孔吸附树脂的合成方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在惰性气体保护下，将氯苄和交联剂加入溶剂中，在路易斯酸催化剂存在的条件下，室温搅拌反应18～48小时，氯苄与交联剂、催化剂、溶剂的摩尔比为1：0.5～2：2：25～75，固体产物经甲醇抽洗、真空干燥，得到多孔吸附树脂。

上述的氯苄与交联剂、催化剂、溶剂的摩尔比优选1：1～1.5：2：50。

上述的溶剂为1,2-二氯乙烷或硝基苯；交联剂为双甲氧基芳香族化合物，优选1,4-双（甲氧基甲基）苯或4,4’-双（甲氧基甲基）二苯；路易斯酸催化剂为无水三氯化铁或无水三氯化铝。

本发明采用一锅法合成多孔吸附树脂，操作简单且反应可以在室温下进行，无需加热，能源消耗低，合成的多孔吸附树脂比表面积大、孔容大，可应用在气体吸附与储存、多相催化等多个方面。

附图说明

图1是实施例1制备的多孔吸附树脂的红外光谱图。

图2是实施例1制备的多孔吸附树脂的固体核磁谱图。

图3是实施例5制备的多孔吸附树脂的红外光谱图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在氮气保护下，将0.58mL（5mmol）氯苄、0.41mL（2.5mmol）1,4-双（甲氧基甲基）苯加入20mL（0.25mol）1,2-二氯乙烷中，搅拌均匀，再加入1.62g（10mmol）无水三氯化铁，室温搅拌反应36小时，反应结束后，将产物用甲醇在索式提取器中抽洗12小时，60℃真空干燥24小时，得到多孔吸附树脂，其红外谱图和核磁谱图分别见图1和图2。

由图1可见，在1600cm^-1、1500cm^-1、和1450cm^-1处的吸收峰归因于芳香环骨架的振动，在2930cm^-1处的吸收峰则归属于聚合物中CH₂的振动，而1265cm^-1处的吸收峰则归属于CH₂Cl官能团的振动。由图2可见，固体核磁中最主要的两个峰分别为未取代的芳香族碳原子（129ppm）和取代的芳香族碳原子(138ppm)。

采用BEL SORP-max物理吸附仪对得到的多孔吸附树脂进行表征，结果见表1。

表1实施例1制备的多孔吸附树脂的孔结构数据