[发明专利]一种以噻吩并噻吩硼酸为配体的共价有机框架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机功能材料技术领域，尤其是涉及一种以噻吩并噻吩硼酸为配体自聚形成的共价有机框架及其制备方法。 

背景技术

近年来框架的合成技术越来越受到国内外科学家的重视，目前绝大多数的框架是金属有机框架(MOF)，金属共价有机框架(MOF)材料在合成上具有很大的灵活性，而且结构规整，是一类重要的晶形多孔材料，在气体储运、光电领域有着广泛的应用，但是金属共价有机框架(MOF)这类材料存在着明显的缺陷，原因是由于金属共价有机框架(MOF)材料是由金属离子与有机配体通过配位键形成的材料，它的骨架容易发生坍塌，因此大大限制了这类材料的广泛应用。自从2005年Yaghi小组报道首例共价有机框架(COF)材料以来，共价有机框架(COF)更是引起各国科学家的广大关注，共价有机框架(COF)已成为继金属-有机框架(MOFs)之后出现的一类新型材料，当下的发展趋势是更为精确地结构预测、定向组装以及功能的改善与调控。共价有机框架(COF)的合成与结构都是由强共价键(B—O，C—O，B—C)连接而成，具有多孔材料的结构特点。这些材料都是由C，H，O，N，B等轻元素组成，具有比表面积大，密度低等优点，特别是具有大量的共轭体系，而且层与层之间平行堆积结构具有开放的孔道，在受到光照电子容易被激发，电子在材料中容易传输，它们在气体贮藏、催化、分离、光学器件和化学传感等方面有潜在的应用前景。 

目前报道的主要是共聚形成的共价有机框架(COF)，其合成反应条件比较苛刻，形成的孔径、孔道不均，限制了其广泛的应用的可能。到目前为止，尚未见到一种以噻吩并噻吩硼酸自聚形成的共价有机框架(COF)在光电材料中应用的报道。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种以噻吩并噻吩硼酸为配体的共价有机框架及其制备方法，是一种通过自聚形成的共价有机框架，通过严格的控制其反应温度和反应压力，得到一种孔径比较均一、规整的共价有机框架。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种以噻吩并噻吩硼酸为配体的共价有机框架，具有如下结构单元： 

一种以噻吩并噻吩硼酸为配体的共价有机框架的制备方法，包括如下步骤： 

将噻吩并噻吩硼酸配体溶解在噻吩并噻吩硼酸的溶剂中，在温度为110-120℃、压力为1-2MPa的反应条件下，反应48-72h，烘干，得到以噻吩并噻吩硼酸为配体的共价有机框架。 

具体地，所述溶剂为1，4二氧六环和1，3，5三甲基苯的复配溶剂。 

具体地，所述1，4二氧六环和1，3，5三甲基苯的体积比为1:0.5-3。 

具体地，所述噻吩并噻吩硼酸为噻吩并[3，2-b]噻吩2，5-硼酸或噻吩并2，2-噻吩-5，5-噻吩硼酸。 

本发明的有益效果是：本发明提供的一种以噻吩并噻吩硼酸为配体的共价有机框架，是一种通过自聚形成的共价有机框架，通过严格的控制其反应温度和反应压力，得到一种孔径比较均一、规整的共价有机框架，不溶于常见的有 机溶剂，在高温下仍能保持原有的结构，具有较高的化学稳定性和热稳定性，不仅具有大量的共轭体系，而且层与层之间平行堆积结构具有开放的孔道，在受到光照电子容易被激发，电子在材料中容易传输，在光学器件和化学传感等方面有潜在的应用前景，它将会是一种非常好的光电材料。本发明提供的一种以噻吩并噻吩硼酸为配体的共价有机框架的制备方法，方法简单，容易控制，有利于工业化大生产。 

附图说明

图1是本发明的共价有机框架的多晶X-射线衍射(PXRD)图，其中A是实施例1最终产物的PXRD图，B是实施例2最终产物的PXRD图，C是实施例3最终产物的PXRD图，D是实施例4最终产物的PXRD。从图中可以看出在不同反应条件所得的共价有机框架均具有介孔结构。 

图2是本发明的实施例1最终产物的TEM图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步对本发明进行阐述，应理解，引用实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。 

实施例1