三蝶烯二維層狀聚合物的制備與性能研究.pdf

1、二維層狀聚合物通常是由無(wú)數(shù)的重復(fù)單元通過(guò)穩(wěn)定的化學(xué)鍵相互連接構(gòu)成結(jié)構(gòu)有序一種聚合物。具有極好的導(dǎo)電性能，在電子工業(yè)、生物醫(yī)藥、傳感器、催化劑以及分離薄膜等領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用前景，因此促使著科學(xué)家們對(duì)其合成方法不斷探究與創(chuàng)新。石墨烯作為二維層狀聚合物的典型代表，于2004年通過(guò)“自上而下”的機(jī)械剝離方法從石墨中剝離得到，這種單原子層碳薄片表現(xiàn)出與石墨完全不同的性能，自此以石墨烯為代表的二維材料開(kāi)始備受關(guān)注。在其制備方面上，科學(xué)家們不斷探

2、索“自下而上”的合成方式，希望能在簡(jiǎn)易的條件下得到性能良好的二維材料，但與一維、三維材料相比，其制備方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠成熟。本課題研究的目的在于：以炔基修飾的三蝶烯為單體，通過(guò)Glaser偶聯(lián)反應(yīng)，在溫和的條件下，簡(jiǎn)單高效地制備一種基于三蝶烯的二維層狀聚合物，并對(duì)其結(jié)構(gòu)、性能和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探究，主要研究結(jié)果如下：
　　（1）以三蝶烯為原料，經(jīng)過(guò)硝化、還原和Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)，制備聚合物單體：2,6,14-三乙炔基三蝶烯，

3、再以此為底物，通過(guò)Glaser偶聯(lián)反應(yīng)合成層狀聚合物。使用NMR、FT-IR、Raman、XRD、TGA、TEM、AFM和氣體吸附等常規(guī)的物理/化學(xué)表征方法對(duì)其結(jié)構(gòu)、形貌、熱力學(xué)性能、孔性能等進(jìn)行表征。TEM、AFM表明該聚合物是厚度為5 nm左右的片層結(jié)構(gòu)，且片層大小可達(dá)到20μm以上。BET比表面積為690 m2 g-1。
　?。?）對(duì)該二維層狀聚合物的合成機(jī)理進(jìn)行初步探究，借助原位FT-Raman光譜分析，檢測(cè)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化