供电子基团诱导超交联聚合物的快速合成（英文）

作者：张磊; 孙甜; 董余兵^*; 方泽波^*; 徐宇曦^*

来源：Science Bulletin, 2022, 67(14): 1416-1420.

• 合成策略
• 供电子基团
• 快速合成
• 高比表面积
• 交联聚合物

超交联聚合物(hyper-crosslinked polymers,HCPs)是一类典型的多孔有机聚合物,其在气体吸附与分离、能量存储与转化和催化等领域有广泛的应用前景.传统的HCPs合成方法通常需要较高的反应温度(≥80℃),较长的反应时间(≥18 h)以及大量使用有机溶剂,这都极大地阻碍了HCPs的进一步工业化应用.目前,只有极少数报道的方法可以在低温、短时间的条件下合成HCPs,且这些报道并没有充分研究快速聚合的内在机制.基于此,本文提出了一种通用合成策略,该方法可在30 min内合成两种高比表面积HCPs(HCP-DCX和HCP-BCMBP).通过短时间原位成像技术以及系统的对比实验,提出了一种球磨辅助的弱供电子基团诱导的快速聚合机理,其中含有供电子基团的单体如联苯二氯苄(BCMBP)与外交联剂二氯甲烷在不需要任何加热和搅拌的情况下, 30 s内可快速共聚形成多孔聚合物框架,进一步通过机械球磨处理可使HCP的比表面积在30min内提高到1957 m2 g-1.该方法简便、高效,实现了百克级制备HCP.碘吸附和抗生素微污染物吸附去除实验表明,高比表面积的HCP具有非常优异的吸附性能.这种高效的合成策略不仅拓宽了HCPs的合成方法,且有望推动HCPs用于大规模工业应用中.

• 单位
  西湖大学