酞菁类材料由于独特的光物理化学性质及较高的稳定性,使其在染料领域得到广泛应用以外,还在太阳能电池、光敏剂、光催化降解和液晶材料等领域受到广泛关注。酞菁分子空腔被金属原子取代便得到金属酞菁,由于金属原子种类繁多,且存在不同价态,因此金属酞菁品种也非常多样。
近年来,酞菁聚合物的研究逐渐成为酞菁领域研究的焦点,这是由于这类材料同时具有酞菁和聚合物的双重特性,材料的功能性得到丰富,同时可以克服纯酞菁难加工、不溶不熔的缺点。酞菁聚合物一般分为两大类:酞菁分子以化学键的形式结合在聚合物上、酞菁分子以超分子自组装的形式形成聚合物。目前,关于各种结构和性能的聚合酞菁已经报道很多,并在催化、能源、光电导、环境、电化学等领域得到应用。
本文提出一种酞菁铁聚合物的制备方法,基于利用付-克烷基化反应制备超交联聚合物中的“外编织”法,以酞菁铁为反应单体,甲缩醛为外部交联剂,无水三氯化铝为催化剂,在双油相体系中制备得到了酞菁铁聚合物。该方法操作简单、路线短,制得的酞菁铁聚合物呈现类球型颗粒。该类酞菁铁聚合物材料在催化、环境、吸波、能源等领域有潜在应用价值。
一种酞菁铁聚合物的制备方法,其特征在于步骤如下:
步骤1:将酞菁铁分散在溶剂I中,再向其中加入甲缩醛,得到溶液A;其中酞菁铁、溶剂I与甲缩醛的质量比为1∶4~6∶1~3;所述溶剂I是1,2-二氯乙烷、氯仿或1,1-二氯乙烷;
步骤2:将溶液A加入到盛有硅油的三口瓶内,开启搅拌10~30min后,向其中加入溶有无水三氯化铝的溶剂I;其中溶液A与硅油的体积比为1∶10~15;无水三氯化铝与酞菁铁的质量比为1~2∶1,催化剂的质量分数为2~3%;
步骤3:将体系在温度为80~90℃保温持续反应12~18h,冷却至室温后,抽滤后,采用溶剂I进行清洗后的固体物质装入纱布袋,采用无水乙醇对其进行索氏提取,提取18~24h后,经真空干燥即得酞菁铁聚合物。 所述步骤3的采用溶剂I进行清洗3~5遍。
ZnO NWs/SiO2复合负载四羧基酞菁铁(Fe(Ⅲ)-taPc)