[发明专利]一种基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法

权利要求书

1.一种基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制备硅烷偶联剂改性的泡沫金属；

(2)2,5-二溴-1,4,-二羟基苯改性的泡沫金属的制备：在氩气氛围下，将2,5-二溴-1,4,-二羟基苯、钯催化剂和碘化亚铜加入到二异丙胺溶剂中，在室温下搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂改性的泡沫金属，经超声分散、加热反应后过滤、洗涤、干燥；

(3)共轭微孔聚合物在金属表面的原位合成：在二异丙胺/有机溶剂的混合溶剂中，加入9H-咔唑类化合物、2,5-二溴-1,4,-二羟基苯、碘化亚铜和钯催化剂，在室温条件下搅拌均匀，再放入2,5-二溴-1,4,-二羟基苯改性的泡沫金属；超声分散，加热反应后过滤、洗涤、干燥；

(4)键接到金属表面的共轭微孔聚合物的原位磺化：将表面被共轭微孔聚合物修饰的泡沫金属、磺酸内酯和碱性物质加入有机溶剂中，于搅拌下加热至回流温度，反应24～72小时，所得产物冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，得基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面。

2.根据权利要求1所述的基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，硅烷偶联剂改性的泡沫金属通过如下方法制备：在氩气氛围下，将表面经清洁与活化处理的泡沫金属放入硅烷偶联剂溶液中，加热至80～120℃，反应24～72小时；冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，得硅烷偶联剂改性的泡沫金属；所述的泡沫金属为泡沫铜、泡沫铝或泡沫镍。

3.根据权利要求2所述的基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法，其特征在于：所述的清洁与活化处理的方法：将泡沫金属浸入稀盐酸中，取出后用去离子水洗涤，再用氮气吹干；然后，将其浸入稀硝酸中，取出后用去离子水清洗至洗出液为中性，再分别用乙醇、丙酮洗涤，再用氩气吹干，即得表面经清洁和活化处理的泡沫金属；所述的稀盐酸的浓度为0.5-2mol/L；泡沫金属浸入稀盐酸的时间为4-8分钟；所述的稀硝酸的浓度为4～6mol/L，浸入稀硝酸的时间为3～5分钟。

4.根据权利要求2所述的基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为三(乙氧基)乙炔基硅烷、三(乙氧基)丙炔基硅烷和三(乙氧基)丁炔基硅烷；所述的硅烷偶联剂溶液为硅烷偶联剂的甲苯、二甲苯或三甲苯溶液；所述的硅烷偶联剂溶液的浓度为0.1mol/L～5mol/L；所述的硅烷偶联剂溶液与泡沫金属的体积比为5∶1～25∶1。

5.根据权利要求1所述的基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，2,5-二溴-1,4,-二羟基苯改性的泡沫金属通过如下方法制备：在氩气氛围下，将2,5-二溴-1,4,-二羟基苯、钯催化剂和碘化亚铜加入到二异丙胺溶剂中，在室温下搅拌均匀后，加入硅烷偶联剂改性的泡沫金属，经超声分散、冷冻除氧后，回充氩气，再加热至50～120℃，反应24～72小时；冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，得2,5-二溴-1,4,-二羟基苯改性的泡沫金属；所述的钯催化剂为四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯或三(二亚苄基丙酮)二钯。

6.根据权利要求5所述的基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，每立方厘米体积的硅烷偶联剂改性泡沫金属加入0.1～1mmol的2,5-二溴-1,4,-二羟基苯；所述的钯催化剂与2,5-二溴-1,4,-二羟基苯的摩尔比为0.01∶1～0.2∶1；所述的碘化亚铜与2,5-二溴-1,4,-二羟基苯的摩尔比为0.01∶1～0.1∶1；所述的二异丙胺溶剂与硅烷偶联剂改性泡沫金属的体积比为5∶1～10∶1；所述的冷冻除氧的次数为2～4次。