《POSS基多孔聚合物的設計合成及性能研究》是依託山東大學，由劉鴻志擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：POSS基多孔聚合物的設計合成及性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉鴻志
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
籠型矽氧烷(POSS)作為構築單元來來製備基於共建鍵連線的POSS基多孔材料是目前備受關注的一個研究方向。近年來，項目申請人在POSS基多孔材料方面做了較為深入和系統的工作, 發展了POSS基多孔材料的多個體系, 逐漸形成了自己的研究特色。目前，這一領域還存在一些熱點問題和尚未解決的難點問題，例如：具有晶型結構的POSS基多孔材料，具有刺激回響的POSS基多孔材料等。針對以上問題，在本項目中，申請人擬設計合成一些新型的POSS單體，例如：硼酸功能化和胺基功能化POSS單體等，並以這些POSS單體作為前驅體通過動態共價鍵連線來製備具有晶型結構的POSS基多孔材料；項目申請人還擬分別合成一些具有pH和光學回響的小分子構築單元，與POSS單體通過共價鍵連線來製備相應的具有pH和光學回響的POSS基多孔材料。本項目是申請人原有工作的延續和深入。
結題摘要
多孔材料因其能夠滿足現代社會高質量發展的需求而受到人們的極大關注。籠型倍半矽氧烷(POSS)是一類有機-無機雜化具有納米籠型結構的矽氧烷化合物，組成為(RSiO1.5)n，其官能團的多樣性和大骨架的結構特點使它十分適合通過共價鍵來構築有機-無機雜化多孔材料。本項目中，我們對POSS基多孔材料進行了深入和系統的工作，發展了若干個POSS基多孔材料體系，形成了獨特的研究風格。我們主要利用具有籠型結構的乙烯基POSS作為構築單元，先後與平面分子、四面體分子、籠型分子和線性高分子等構築單元進行拓撲組合，通過Heck偶合、Friedel–Crafts方式製備了系列POSS基多孔材料。我們還以乙烯基POSS為單一原料，開創了用陽離子聚合製備多孔聚合物的先例。我們進一步合成了一些新型的POSS單體，例如：咔唑功能化和三苯胺功能化的POSS單體，並分別通過氧化偶合和Scholl偶合反應製備了兩種POSS基螢光多孔聚合物。此外，我們還利用不同的聚合方法和構築單元對所製備的POSS基雜化多孔材料進行結構調控，分別得到微孔和介孔共存的雙峰結構和多級孔結構的POSS基多孔材料。最後，我們研究了這些POSS基雜化多孔材料在離子和爆炸物檢測、水處理等領域的套用。結果表明：POSS基多孔材料對有機染料和重金屬離子具有極大的吸附和去除能力，在水處理領域具有極大潛力。總之，我們發展了系列POSS基雜化多孔材料，其製備方法簡單，性能優異，得到國際學術界的高度關注和積極評價。
