双功能化季膦离子型吸附剂的制备及对芳香醛醇分离性能的研究文献综述

超交联聚合物在吸附分离领域的应用

摘要：超交联聚合物( HCPs )是由Davankov首次报道的一系列永久性微孔聚合物材料，并受到越来越多的关注。近年来，HCPs因其合成方法多样、易功能化、比表面积高、试剂成本低、操作条件温和等显著优势而发展快速。选择合适的单体、适当长度的交联剂和优化的反应条件，再将其功能化，有望得到具有某种特性的超交联聚合物，从而在某些方面表现出特别的性能。本文介绍了超交联聚合物在吸附分离领域的应用，如气体吸附、污水治理、染料去除，并综述了其具有优越吸附性能的原因。最后对设计一种新型的超交联聚合物应用于苯甲醇/醛体系的分离提出了展望。

关键词：超交联聚合物； 气体分离； 污水净化； 染料吸附

1. 引言

1.1 苯甲醛/醇分离的意义

芳香醛是是重要的化工原料和中间体，不仅可以作为重要的医药中间体用于合成羟氨苄基青霉素、三甲氧基苄胺嘧啶、心脑血管药物艾司洛尔等药物，还广泛应用于合成香料香精、农药、染料及树脂等精细化学品。与合成苯甲醛的传统方法--氯化苄水解法相比，苯甲醇氧化法工艺更简单，且不易生成毒副产物，对环境友好，表现出良好的研发价值^[1]。而在苯甲醇直接氧化成苯甲醛的反应体系中，由于反应无法彻底进行，体系中仍有苯甲醇剩余。因此二者的分离不仅可以满足对苯甲醛产品的纯度要求，并且能循环利用未反应的苯甲醇，具有重要的现实意义和经济价值。此外，苯甲醛作为芳香族醛家族中最简单和工业上最有用的成员，它与其反应物苯甲醇的分离对于其他复杂芳香体系具有指导意义。因此，设计一种高效分离苯甲醇和苯甲醛的方法是有必要的。

1.2 超交联聚合物的研究进展

近年来，由于多孔有机聚合物结合了多孔材料和聚合物的优越特性，获得了特殊的性能，如比表面积高、合成方法多样、物理化学稳定性强等，因此受到了越来越多的关注。超交联聚合物( HCPs )是其中一种新型微孔材料，其合成方法主要是根据Friedel-Crafts烷基化反应，使用亲电试剂作为交联剂，引入轻度交联的苯乙烯类前体或者含芳香环单体，合成微孔聚合物^[2]。与其它材料相比，超交联微孔聚合物材料最大的优势是其容易通过表面修饰的方式引入特殊的官能团，对聚合物分子进行表面修饰改性，从而制备出各种功能化的材料^[3]。

超交联聚合物的合成最早可追溯到十九世纪六十年代，Davankov小组^[4]利用各种结构的交联剂对线性聚苯乙烯链中相邻苯环进行连接，得到了具有高度溶胀性能和高比表面积的微孔聚合物。他们还首次提出了超交联聚合物的概念，并提出了一系列超交联聚合物的合成策略。随后，在无水SnCl₄的存在下，Davankov等^[5]使用氯甲基甲醚作为交联剂，通过交联线性的聚苯乙烯制备了分子内超交联的可溶性微孔材料。这类微孔聚合物的比表面积可达到680~1000 m²/g ，在色谱分析、液相分离以及有机蒸汽的吸附方面显示了较好的应用潜能。

近几年，超交联聚合物的功能被大力开发，随着超交联聚合物在CO₂的捕捉应用上崭露头角，展示了其在气体吸附上的优越性能后，它在吸附的其他领域内的功能也被逐渐开发。超交联聚合物作为一种新型的绿色环保、操作简单的吸附剂，具有非常广阔的应用前景。