[发明专利]有机微孔聚合物负载金属催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种有机微孔聚合物负载金属催化剂及其制备方法，该催化剂具有如通式(I)的结构：其中，Ar为5至6个环原子的芳族或杂芳族环；为取代或未取代的5至6个环原子的芳族环或杂芳族环；X¹为卤素阴离子、醋酸根、硝酸根或硫酸根；n为整数，R¹为H、甲基或取代或未取代的芳基，且n＝0时，R¹不为H；R²为H或烷基；M为过渡金属。上述有机微孔聚合物负载金属催化剂具有如通式(I)的结构，其中的M与P和有机框架构成六元环状配合体，因此其中的M与P和有机框架具有更强的配合能力，使得有机微孔聚合物负载金属催化剂的稳定性更高。

技术领域

本发明涉及合成技术领域，特别是涉及一种有机微孔聚合物负载金属催化剂及其制备方法。

背景技术

有机微孔聚合物(MOPs)是一类由有机元素组成、结构中含有大量相互贯通或封闭孔洞的材料。有机微孔聚合物具有密度小、比表面积高、结构易调控、化学活性强的优点，能够广泛应用于吸附与存储、分离与提纯、多相催化、光电器件等诸多方面，涉及新能源、环境保护、化学工业、信息产业等领域。而功能化的MOPs在多相催化中的优势更明显，主要体现在：1)MOPs作为载体能够有效的阻止金属纳米粒子的团聚，使得多次循环使用后仍然能保持较高的催化活性；2)应用广泛，只要是刚性的催化剂(如联吡啶骨架、卟啉骨架等)经过修饰都可以嵌入有金属有机框架得到有机多孔催化剂；3)材料相互贯通的孔道结构和高的比表面积有利于底物的传质和底物与催化活性位点的结合。然而MOPs上的金属纳米粒子是通过配位作用与MOPs结合的，因此功能化的MOPs本身的稳定性还亟需提高。

发明内容

基于此，有必要提供一种稳定性更高的有机微孔聚合物负载金属催化剂及其制备方法。

一种有机微孔聚合物负载金属催化剂，具有如通式(I)的结构：

其中，

Ar为5至6个环原子的芳族或杂芳族环；

为取代或未取代的5至6个环原子的芳族环或杂芳族环；

各X¹独立的选自卤素阴离子、醋酸根、硝酸根和硫酸根中的一种；

n为整数，R¹为H、甲基或取代或未取代的芳基，且n＝0时，R¹不为H；

R²为H或烷基；

M为过渡金属。

在其中一个实施例中，Ar为如下结构中的一种：

在其中一个实施例中，R¹为H、甲基；

或R¹为具有如下任一种结构的基团：

其中，的定义如前所述。

在其中一个实施例中，n为0～5的整数，其中n为0时，咪唑环直接与R¹连接。

在其中一个实施例中，选自如下聚合物中的一种：

其中，M和X¹的定义如前所述。

在其中一个实施例中，M为Pd²⁺、Ni³⁺、Ru³⁺、Pt²⁺或Cu²⁺。