酞菁類材料由于獨特的光物理化學性質及較高的穩定性,使其在染料領域得到廣泛應用以外,還在太陽能電池、光敏劑、光催化降解和液晶材料等領域受到廣泛關注。酞菁分子空腔被金屬原子取代便得到金屬酞菁,由于金屬原子種類繁多,且存在不同價態,因此金屬酞菁品種也非常多樣。
近年來,酞菁聚合物的研究逐漸成為酞菁領域研究的焦點,這是由于這類材料同時具有酞菁和聚合物的雙重特性,材料的功能性得到豐富,同時可以克服純酞菁難加工、不溶不熔的缺點。酞菁聚合物一般分為兩大類:酞菁分子以化學鍵的形式結合在聚合物上、酞菁分子以超分子自組裝的形式形成聚合物。目前,關于各種結構和性能的聚合酞菁已經報道很多,并在催化、能源、光電導、環境、電化學等領域得到應用。
本文提出一種酞菁鐵聚合物的制備方法,基于利用付-克烷基化反應制備超交聯聚合物中的“外編織”法,以酞菁鐵為反應單體,甲縮醛為外部交聯劑,無水三氯化鋁為催化劑,在雙油相體系中制備得到了酞菁鐵聚合物。該方法操作簡單、路線短,制得的酞菁鐵聚合物呈現類球型顆粒。該類酞菁鐵聚合物材料在催化、環境、吸波、能源等領域有潛在應用價值。
一種酞菁鐵聚合物的制備方法,其特征在于步驟如下:
步驟1:將酞菁鐵分散在溶劑I中,再向其中加入甲縮醛,得到溶液A;其中酞菁鐵、溶劑I與甲縮醛的質量比為1∶4~6∶1~3;所述溶劑I是1,2-二氯乙烷、氯仿或1,1-二氯乙烷;
步驟2:將溶液A加入到盛有硅油的三口瓶內,開啟攪拌10~30min后,向其中加入溶有無水三氯化鋁的溶劑I;其中溶液A與硅油的體積比為1∶10~15;無水三氯化鋁與酞菁鐵的質量比為1~2∶1,催化劑的質量分數為2~3%;
步驟3:將體系在溫度為80~90℃保溫持續反應12~18h,冷卻至室溫后,抽濾后,采用溶劑I進行清洗后的固體物質裝入紗布袋,采用無水乙醇對其進行索氏提取,提取18~24h后,經真空干燥即得酞菁鐵聚合物。 所述步驟3的采用溶劑I進行清洗3~5遍。
ZnO NWs/SiO2復合負載四羧基酞菁鐵(Fe(Ⅲ)-taPc)