1. 研究目的与意义
多孔有机聚合物（POPs）具有大的比表面积和可调的孔隙结构，使得客体分子具有较高的分散性，且表面状态可被方便地功能化，能通过配位相互作用、氢键等来稳定负载的贵金属NPs，实现贵金属催化剂的多相化。但是，由于POPs是中性骨架，客体分子与骨架之间的作用力仍然较弱，负载其上的贵金属存在流失聚集现象。多孔离子聚合物(PIPs)具有类似离子液体(ILs)或其衍生物(如离子盐)结构的离子基团，能够通过金属物种与骨架离子基团之间的静电强相互作用对金属NPs提供独特的稳定性，并阻止金属NPs的生长聚集。但研究发现，在将阳离子金属还原为金属态并聚合成纳米粒子过程中时，需要克服金属前体与载体之间的强相互作用，会造成多孔框架中的某些孔隙塌陷，导致表面积减小。这种现象在以往的金属负载过程中经常出现。基于此，本课题拟通过改变或合成多种交联基团，设计出一类刚性的多孔离子聚合物框架，实现对贵金属NPs的高效负载，避免骨架坍塌。要求熟练掌握多孔离子聚合物合成方法，能对所合成的多孔聚合物运用红外、热重、XRD等手段进行表征与分析，并将其用于负载贵金属考察其负载性能和物化性能。
2. 课题关键问题和重难点
课题关键问题：
以氯甲基三乙氧基硅烷为交联剂，通过酸催化缩合，制备出一类正六面体CIMePOSS，使其孔道具有高比表面积和孔隙率。加入羰基二咪唑，将两个单体连接在一起，从而将金属NPs负载到POPs上，研究其具有的结构特性、稳定性、孔隙率等。Pd离子具有分散稳定及避免团聚的作用，载体种类繁多，在负载过程中，钯催化剂的活性中心与反应底物接触困难，这一程度很大限制了催化活性，所以在催化反应中，提高催化剂的活性性能和高孔隙率是一关键点，多次通过氢化反应、还原反应，记录溶剂的消耗量和产品的回收量、反应条件、反应温度等条件，计算并归纳总结催化剂催化活性和催化性能。
难点：
3. 国内外研究现状（文献综述）
多孔有机聚合物（POPs）具有多种化学成分、比表面积高、孔道易调控、可调润湿性、易功能化等特性，其骨架提供了一个强大的平台，它在气体吸附、催化、储存、质子导电等多技术领域展现了不可替代的应用潜力。
目前，常用的贵金属主要有Ag、Pt、Pd、Ru等，可以通过设计将金属纳米粒子负载到POPs上，提高催化的活性，进一步研究其结构特性，控制对贵金属纳米颗粒的表面亲和力和高度分散纳米颗粒的形成，经过配位相互作用、化学键等来稳定负载贵金属纳米颗粒。将超细的金属纳米粒子负载到多孔有机聚合物上，使其具有良好的催化性。
在有机转化过程中，贵金属纳米颗粒具有较高的表面能和团聚现象，从而导致负载材料的孔径塌陷，表面积减小，使得贵金属沉淀流失。近年来，多孔有机聚合物材料（POPs）和共价有机框架物（COFs）受到越来越多的关注。
4. 研究方案
本论文采用羰基二咪唑为单体，氯甲基三乙氧基硅烷为交联剂，通过SN2亲核反应，形成PCIF-1，目的是得到具有大孔道和稳定性高的多孔有机框架，用于负载钯金属。
5. 工作计划
1.第一学期：
第15-16周：查文献，做开题报告及英语翻译。
2.第二学期：
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
