高分子键合非均相催化剂的合成和应用研究

纳米尺度多孔聚合物是近年刚刚发展起来的新型高分子材料。在多孔聚合物孔隙表面上引入具有催化功能的结构，有可能获得高分子非均相催化剂。该催化剂比表面积很大，活性中心直接暴露于反应物分子，因而可能具有很高的催化活性。作为非均相催化剂，容易回收再利用，降低成本。本项目选择铱或者钌的配合物作为催化活性单元，将其官能化，再通过化学偶联，与刚性的有机分子键合在一起，形成带催化活性中心的多孔聚合物。通过调节刚性有机分子的结构、长度调节空隙（比表面积）的大小和催化剂的耐温等级。通过交联使催化剂不溶于一般有机溶剂，便于异相催化。选择铱和钌催化活性高的光化学反应来评价高分子催化剂的催化活性，研究解决此类催化剂的活性、效率、回收等关键问题，寻找保持催化剂活性，控制孔道大小的方法，推动高分子催化剂走向实用化。

本青年基金(基金号21104075)执行三年来，按照项目申请书的计划，开展了多孔聚合物材料的合成及在光催化有机反应上的应用研究。成功地制备了几种具有光催化活性的交联聚合物，其中包括整合了钌三联吡啶配合物或BODIPY类有机染料的交联聚合物，由于钌三联吡啶配合物或BODIPY染料本身具有光催化反应的活性，因此，所制备的多孔材料也显示高的催化活性和易回收并可重复使用的性能。截至目前，在项目的直接支持下，共发表学术论文7篇，完成了申请书的计划任务。