[发明专利]自具微孔共聚物、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种自具微孔共聚物，其特征在于它具有下式所示结构：

R来源于下列结构式所示物质：

n/m＝0～1：0～1，m、n为大于0的整数。

2.权利要求1所述自具微孔共聚物的制备方法，其特征在于包括：取第一四酚单体、第二四酚单体及四氟对苯二腈作为反应原料，并使第一四酚单体、第二四酚单体中的酚羟基与分布在四氟对苯二腈的苯环上的氟原子在选定条件下发生双亲核取代反应，从而使第一四酚单体、第二四酚单体及四氟对苯二腈缩合聚合而形成所述自具微孔共聚物；

其中，所述第一四酚单体与第二四酚单体的摩尔比为0～1：0～1，所述第一四酚单体采用5,5’,6,6’-四羟基-3,3’,3,3’-四甲基螺环双茚，所述第二四酚单体选自刚性四酚单体，所述刚性四酚单体选自2,2’,3’,3-四羟基-9,9’-螺双芴、2,3,8,9-四酚羟基-6H,12H-5,11-亚甲基二苯并[b,f][1,5]二氮芳辛和2,3,6,7-四羟基三喋烯中的任一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求2所述自具微孔共聚物的制备方法，其特征在于包括：将第一四酚单体、第二四酚单体及四氟对苯二腈溶于极性非质子溶剂，再加入无水碳酸钾或无水碳酸钠并均匀混合，然后使形成的混合反应物在保护性气氛中于120～160℃充分反应，之后冷却，并将反应产物进行纯化获得荧光黄色固体，而后将荧光黄色固体于沸水中煮5～8h，再干燥获得所述自具微孔共聚物。

4.根据权利要求3所述自具微孔共聚物的制备方法，其特征在于还包括：在使所述混合反应物于保护性气氛中进行反应的过程中，当反应体系变得粘稠时，还应向反应体系内加入稀释溶剂以降低反应体系的粘度，所述稀释溶剂包括甲苯。

5.根据权利要求3所述自具微孔共聚物的制备方法，其特征在于包括：

(1)将所述反应产物加入醇介质中进行沉淀，而后将分离出的沉淀物以选定有机溶剂溶解，之后再次加入醇介质进行沉淀；

(2)重复步骤(1)的操作两次以上，完成对反应产物的纯化，获得荧光黄色固体。

6.根据权利要求3所述自具微孔共聚物的制备方法，其特征在于包括：将荧光黄色固体于沸水中煮5h～8h后，再于60℃～80℃真空干燥获得所述自具微孔共聚物。

7.根据权利要求3所述自具微孔共聚物的制备方法，其特征在于：所述极性非质子溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的任一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求5所述自具微孔共聚物的制备方法，其特征在于：所述醇介质选自甲醇或乙醇，所述选定有机溶剂包括氯仿。

9.权利要求1所述自具微孔共聚物于混合气体体系的选择性分离中的应用，所述混合气体体系选自由氧气、氮气、二氧化碳、甲烷、氢气中的任意两者或两者以上形成的混合气体体系中的任一者。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述混合气体体系选自O₂/N₂，CO₂/CH₄或CO₂/N₂气体对。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于：所述混合气体体系为O₂/N₂气体对。

12.一种气体分离材料，其特征在于包含权利要求1所述的自具微孔共聚物。

13.一种气体分离膜，其特征在于它主要由权利要求1所述的自具微孔共聚物组成。

14.权利要求13所述气体分离膜的制备方法，其特征在于包括：

取权利要求1所述的自具微孔共聚物溶于选定有机溶剂中，形成均匀且无气泡的、浓度为2wt％～10wt％的成膜溶液，所述选定有机溶剂采用氯仿；

对成膜溶液进行成膜处理，形成薄膜，

以及，将所述薄膜于醇介质中浸泡10h～24h，之后于70℃～120℃真空干燥24h以上，所述醇介质选自甲醇或乙醇。