【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多孔有机晶态材料，具体地，涉及一种cofs化学计量亚计量可控组装及在气体吸附分离的应用。
技术介绍
1、乙烯是一种重要的化工原料，在工业生产中广泛应用于塑料、橡胶、纺织品、涂料、溶剂等领域。然而，乙烯在生产过程中常常伴随着杂质的存在，如乙炔、丙烯、氮气、硫化氢等。这些杂质会对乙烯的质量和后续加工过程产生不良影响，因此需要对乙烯进行纯化处理。其在提高产品质量、保护设备、降低环境污染和提高工艺效率等方面具有重要的背景和意义。通过纯化乙烯，可以确保乙烯产品的质量稳定和生产过程的可持续发展。
2、共价有机框架(cofs)是一种新兴的多孔材料，具有低密度、高比表面积、结构多样化、孔道结构易于调控和易功能化修饰的优势，在气体储存/分离、催化、传感，储能以及光电等领域都有着巨大的潜力。亚计量cofs作为一种最近被发现的cofs合成中的不完全连接现象，其特点是富有大量有序排列的未反应的氨基或醛基官能团，这些官能团对于cofs的在后修饰和直接应用于污染物/气体吸附分离等领域都极具意义，但是亚计量cofs的调控合成还没有标准化的模板和案例。
技术实现思路
1、针对现有制备技术存在的不足，本专利技术提供了一种亚计量cofs的调控合成方法，通过调控单体投入比例和溶剂种类等，可以获得全计量或者具有氨基或醛基亚计量的cofs，并且这些cofs在气体吸附分离领域具有潜在的应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种cofs化学计量亚计量可控组
4、将四(对氨基苯基)对苯二胺(da)和1,3,6,8-四-(对醛基苯基)-芘(py)两种单体按照摩尔比加入到反应容器中，加入一定量有机溶剂并混合均匀，加入催化剂，液氮冷冻，抽真空并在120℃下反应72h，过滤固态沉淀产物，经过一定的后处理后得到纯化的粉末状产物，完成可控组装过程。
5、其中，所述四(对氨基苯基)对苯二胺(da)和1,3,6,8-四-(对醛基苯基)-芘(py)两种单体的结构式如下所示：
6、
7、1a所示结构为四(对氨基苯基)对苯二胺(记作单体da)，1b所示结构为1,3,6,8-四-(对醛基苯基)-芘(记作单体py)。
8、进一步地，所述的摩尔比可根据产物确定，通过调控摩尔比以及所用的有机溶剂，能够合成全计量、亚计量的cofs材料；更具体的，当控制两种单体的摩尔比为1:1，有机溶剂为邻二氯苯和正丁醇的等比例混合溶剂，获得的产物为全计量[4+4]共价有机框架，命名为cof-dapy；当控制两种单体的摩尔比为2:1，有机溶剂为均三甲苯和二氧六环的等比例混合溶剂，获得的产物为氨基亚计量[2+4]共价有机框架，命名为cof-da；当控制两种单体的摩尔比为1:2，有机溶剂为均三甲苯和二氧六环的等比例混合溶剂，获得的产物为醛基亚计量[4+2]共价有机框架，命名为cof-py。
9、本专利技术中，合成的全计量[4+4]共价有机框架cof-dapy，单体da和py均为四连接构建块；合成的氨基亚计量[2+4]共价有机框架cof-da，单体da作为二连接构建块，单体py作为四连接构建块；合成的醛基亚计量[4+2]共价有机框架cof-py，单体da作为四连接构建块，单体py作为四连接构建块。
10、上述三种不同二维共价有机框架的结构如下：
11、
12、其中，a、b、c分别为cof-da，cof-dapy，cof-py的结构图，其中cof-da含有直径为1.0和1.9nm的两种孔道，cof-dapy含有直径为1.0nm的一种孔道，cof-py含有直径为1.0和1.9nm的两种孔道；所述结构为典型的具有sql拓扑的二维网络结构。
13、进一步地，所述催化剂为6m醋酸，所述催化剂与有机溶剂的体积比为1:10。
14、进一步地，液氮冷冻之后需要进行三次循环冷冻抽真空，以保证反应容器中的真空度。
15、进一步地，反应72h后可通过过滤得到反应粗产物，并分别用四氢呋喃和丙酮索提48h，索提完成后，在80℃下真空干燥12h得到最终纯化过后的产物。
16、本专利技术还提供了所述二维亚计量共价有机框架材料在气体吸附分离方面的应用，更具体的，在乙烯纯化中的应用。
17、本专利技术的有益效果：
18、(1)本专利技术通过合理的调控，选用相同的单体，合成了全计量的cof-dapy，氨基亚计量的cof-da，和醛基亚计量的cof-py。对于亚计量cofs的定向合成有着重要的探索借鉴意义。
19、(2)本专利技术所述的二种亚计量的共价有机框架，选用相同单体合成，步骤简单，价格低廉，具有大量且有序排列的活性官能团，在共价有机框架后修饰领域有着重要的应用价值。
20、(3)本专利技术所述的三种不同的二维共价有机框架，在气体吸附分离方面有着不同的性能，同样在气体分离领域有着巨大的应用潜力。
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1.一种COFs化学计量亚计量可控组装，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种COFs化学计量亚计量可控组装，其特征在于，两种单体的摩尔比以及所用的有机溶剂能够调控，当控制两种单体的摩尔比为1:1，有机溶剂为邻二氯苯和正丁醇的等比例混合溶剂，获得的产物为全计量[4+4]共价有机框架；当控制两种单体的摩尔比为2:1，有机溶剂为均三甲苯和二氧六环的等比例混合溶剂，获得的产物为氨基亚计量[2+4]共价有机框架；当控制两种单体的摩尔比为1:2，有机溶剂为均三甲苯和二氧六环的等比例混合溶剂，获得的产物为醛基亚计量[4+2]共价有机框架。
3.根据权利要求1所述的一种COFs化学计量亚计量可控组装，其特征在于，所述催化剂为6M醋酸，所述催化剂与有机溶剂的体积比为1:10。
4.根据权利要求1所述的一种COFs化学计量亚计量可控组装，其特征在于，液氮冷冻之后需要进行三次循环冷冻抽真空，以保证反应容器中的真空度。
5.根据权利要求1所述的一种COFs化学计量亚计量可控组装，其特征在于，反应72h后可通过过滤得到反应粗产物，并分
6.根据权利要求1-5任一项组装方法获得的所述共价有机框架材料在气体吸附分离方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种cofs化学计量亚计量可控组装，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种cofs化学计量亚计量可控组装，其特征在于，两种单体的摩尔比以及所用的有机溶剂能够调控，当控制两种单体的摩尔比为1:1，有机溶剂为邻二氯苯和正丁醇的等比例混合溶剂，获得的产物为全计量[4+4]共价有机框架；当控制两种单体的摩尔比为2:1，有机溶剂为均三甲苯和二氧六环的等比例混合溶剂，获得的产物为氨基亚计量[2+4]共价有机框架；当控制两种单体的摩尔比为1:2，有机溶剂为均三甲苯和二氧六环的等比例混合溶剂，获得的产物为醛基亚计量[4+2]共价有机框架。
3.根据权利要...
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