[发明专利]共轭微孔高分子气凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备共轭微孔高分子气凝胶的方法，包括如下步骤：

将单体分子与催化剂于溶剂中混匀后静置进行Glaser偶联反应，反应完毕后将所得凝胶进行干燥，得到所述共轭微孔高分子气凝胶；

所述干燥为冷冻干燥或超临界二氧化碳干燥；

所述单体分子选自如下1)或2)：

1)1，3，5-三乙炔苯；

2)1，3，5-三乙炔苯和1，4-二乙炔苯的混合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述催化剂选自氯化亚铜、碘化亚铜和噻吩-2-甲酸亚铜中的至少一种；

所述溶剂选自吡啶、氮-甲基吡咯烷酮、DMF和丙酮中的至少一种；

所述单体分子与催化剂的质量比为100：5-50；

所述催化剂在反应体系中的质量百分浓度为1-50％；

所述单体分子在反应体系中的含量为0.03～0.4mol/L。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述单体分子在反应体系中的含量为0.1mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述Glaser偶联反应步骤中，温度为20-80℃；时间为3-96小时。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述温度为40℃；时间为72小时。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：在所述Glaser偶联反应步骤之后，干燥步骤之前，将Glaser偶联反应所得产物进行洗涤；

所述洗涤步骤为方法a或b；

所述方法a包括：将Glaser偶联反应所得产物依次用吡啶、氯仿、甲醇、乙醇、水洗涤，之后再用水或叔丁醇洗涤；

所述方法b包括：将Glaser偶联反应所得产物依次用吡啶、氯仿、甲醇、乙醇、水洗涤，之后再用乙醇洗涤。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述冷冻干燥中，时间为12～48h；

所述超临界二氧化碳干燥中，时间为4h～48h，卸压时间为6～24h。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述冷冻干燥中，所述时间为24小时。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：在所述Glaser偶联反应步骤之前，向反应体系中加入含氟的表面活性剂；

所述含氟的表面活性剂的加入量为反应体系总质量的0.1～4％。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述含氟的表面活性剂为C_nF_2n+1SO₂NH₂或C_nF_2n+1SO₂NHCH₂CH₂OH；所述C_nF_2n+1SO₂NH₂中，n为5-10；所述C_nF_2n+1SO₂NHCH₂CH₂OH中，n为5-10。

11.权利要求1-10任一所述方法制备得到的共轭微孔高分子气凝胶。

12.根据权利要求11所述的共轭微孔高分子气凝胶，其特征在于：所述共轭微孔高分子气凝胶的密度为15～50mg/cm³，孔径为0.4～50nm；孔隙率为95％～99％；BET比表面积为650～1701m²/g。

13.权利要求11或12所述共轭微孔高分子气凝胶在吸附二氧化碳、甲烷、染料分子、有机溶剂和油类中至少一种的应用。

14.权利要求11或12所述共轭微孔高分子气凝胶在捕获二氧化碳、储存甲烷、净化含染料分子的废水、油水分离和移除有机污染物中至少一种的应用。