[发明专利]一种富含两性离子的共价有机框架材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种富含两性离子的共价有机框架材料，其特征为该材料是以3,8-二氨基-6-苯基菲啶和均苯三甲醛为原料，通过后修饰的方法引入磺基，得到最终材料；其结构示意式如下：

2.如权利要求1所述的所述富含两性离子的共价有机框架的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：

(1)将均苯三甲醛、3,8-二氨基-6-苯基菲啶、混合溶剂和催化剂加入到耐压容器中，超声分散，再在液氮浴中快速冷冻；然后将耐压容器抽真空，充入氩气后密封，并解冻至室温；经过3-5个循环的“冷冻-解冻”过程，然后升温至100-130℃，保温反应3-7天，得到共价有机框架材料COF；

其中，所述的混合溶剂为1,4-二氧六环和均三甲苯的混合物，体积比为1,4-二氧六环和均三甲苯＝0.5-1.5:1；所用均苯三甲醛和3,8-二氨基-6-苯基菲啶的摩尔比为2:3；

所述的催化剂为乙酸水溶液，浓度为4～8mol/L；乙酸水溶液与混合溶剂的体积比为1:5-8；

(2)将上述COF、丙磺酸内酯和N,N-二甲基甲酰胺加入到耐压容器中，超声使其充分分散，然后将耐压容器抽真空，充入氩气后密封，然后升温至40-80℃，保温反应3-7天，得到富含两性离子的共价有机框架材料ZI-COF；

其中，COF和丙磺酸内酯的质量比为0.5-1.5:2；N,N-二甲基甲酰胺的用量与丙磺酸内酯的质量比为15-25:1。

3.如权利要求2所述的所述富含两性离子的共价有机框架的制备方法，其特征为所述的快速冷冻为在液氮(-196℃)条件下冷冻3-6min。

4.如权利要求1所述的富含两性离子的共价有机框架材料的应用，其特征为用于制备锂硫电池正极复合材料。

5.如权利要求4所述的富含两性离子的共价有机框架材料的应用，其特征为包括以下步骤：将富含两性离子的共价有机框架材料和升华硫按照质量比1:3-3.5混合，在研钵中研磨，然后转移到聚四氟乙烯反应器中，充入氮气，将反应器放入真空炉中，在155-160℃保温10-12h，使得熔融的硫扩散到ZI-COF的孔中，冷却后得到S@ZI-COF复合材料；

再将S@ZI-COF、导电炭黑和粘结剂(质量比7:2:1)混合制备成黑色料浆，将黑色料浆涂敷在铝箔上，涂敷厚度为10-20μm，烘干后作为正极极片。