【技术实现步骤摘要】
本公开属于高分子合成，尤其涉及一种基于salen基体单元的光催化剂材料及其制备方法，以及在耐阻聚剂自由基聚合中的应用。
技术介绍
1、阻聚剂，又称稳定剂。作为一种工业助剂，阻聚剂可以阻碍聚合反应的进行，其作用原理是阻聚剂分子与初级自由基或者链自由基进行反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而使聚合反应无法正常进行。
2、聚合单体在运输和贮存过程中，往往会添加一定比例的阻聚剂来防止聚合单体的自聚，此时的聚合反应会出现诱导期，即聚合速率为零的时期，诱导期的长短是根据加入阻聚剂的含量而决定的。一般来说，阻聚剂的含量越多，诱导期越长，当阻聚剂含量为零时，聚合反应将会以正常速度进行下去。常用的阻聚剂一般可以分为以下几类：酚类阻聚剂、醌类阻聚剂、芳烃硝基化合物阻聚剂、无机化合物阻聚剂、氧气。
3、因此，在聚合反应进行之前需要将聚合单体中含有的阻聚剂除去。由于聚合反应中的大部分阻聚剂为固体，挥发性小，一般可以通过蒸馏的方式予以除去。其中，对苯二酚是一种常见的酚类阻聚剂，它能与氢氧化钠发生反应，生成一种可溶于水的钠盐，其可用5％～10％的氢氧化钠溶液进行洗涤，以除去聚合单体中的对苯二酚；对羟基苯甲醚(mehq)作为乙烯基单体的阻聚剂，在使用前可通过中性氧化铝或者碱性氧化铝层析柱，以除去乙烯基单体中的对羟基苯甲醚。氯化亚铜和三氯化铁等无机阻聚剂可通过酸洗除去。但这些操作毫无疑问增加了繁琐的处理步骤，浪费了更多的时间、资源。
4、因此，开发一种能够不需要额外除去单体内部阻聚剂，即可引发单体进行聚合的方
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本公开提供了一种基于salen基体单元的光催化剂材料及其制备方法，以及在耐阻聚剂自由基聚合中的应用，以期至少部分地解决上述技术问题。对此，本公开提供的技术方案如下。
2、作为本公开的第一个方面，提供了一种基于salen基体单元的光催化剂材料的制备方法，包括：在三价铁催化剂催化下，salen基体单元与1，4-二甲氧基苯进行傅克烷基化反应，得到共轭超交联聚合物；共轭超交联聚合物经研磨、分散后，加入金属离子改性剂进行还原改性处理，得到基于salen基体单元的光催化剂材料；其中，salen基体单元由水杨醛类化合物与芳香二胺类化合物经希夫碱反应获得，水杨醛类化合物选自水杨醛或取代的水杨醛，取代的水杨醛中的取代基选自甲基、乙基中任意一种或多种。
3、作为本公开的第二个方面，提供了一种采用上述方法制备的光催化剂材料，该光催化剂材料包括共轭超交联聚合物和金属离子，其中，共轭超交联聚合物具有多孔结构，金属离子吸附在共轭超交联聚合物表面和/或金属离子嵌入在所述多孔结构内。
4、作为本公开的第三个方面，提供了一种光催化剂材料在耐阻聚剂自由基聚合物中的应用，包括：在光催化剂材料的催化下，使活性单体，任选地在阻聚剂存在下，发生活性自由基聚合，以制备聚合物；其中，活性单体选自丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯类单体中任意一种；阻聚剂选自酚类或醚类阻聚剂。
5、基于上述技术方案，本公开提供的基于salen基体单元的光催化剂材料及其制备方法，以及在耐阻聚剂自由基聚合中的应用至少存在以下有益效果之一：
6、(1)在本公开的实施例中，采用取代或未取代的水杨醛与芳香二胺化合物进行反应，得到salen基体单元的化合物。salen基体单元具有较强的氧气转换能力，在三价铁催化剂的催化作用下，与1，4-二甲氧基苯进行傅克烷基化反应，生成具有共轭超交联骨架的聚合物后，氧气转换能力进一步加强，可用于光催化聚合。向聚合物中引入金属离子改性剂进行还原改性处理，以在聚合物的共轭超交联骨架中引入金属离子，提高所制备光催化剂材料的载流子效应，进而提高光催化剂的催化性能。采用上述方法制备的光催化剂材料应用到聚合反应中时，有着较强的耐氧性，在进行聚合反应之前无需对聚合单体进行除氧操作，即使在瓶内空气含量占比70％情况下也可进行聚合反应。
7、(2)在本公开的实施例中，采用上述方法制备的光催化剂材料能够催化介导含阻聚剂的活性单体进行聚合反应，解决了含阻聚剂的活性单体在进行聚合反应之前需要将阻聚剂去除而操作繁琐的问题，节约了资源和时间。
8、(3)在本公开的实施例中，本公开提供的光催化剂材料在宽频波长及太阳光的刺激下能够响应，可用于催化含阻聚剂的丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯类活性单体进行自由基聚合，聚合反应过程可控且该光催化剂具有良好的耐氧性，可以实现大规模的催化聚合反应，符合工业生产所需的简易化、宏量制备聚合物的需求。
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1.一种基于Salen基体单元的光催化剂材料的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中：
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
6.一种通过权利要求1-5中任一项所述的方法制得的光催化剂材料，所述光催化材料包括共轭超交联聚合物和金属离子，其中，所述共轭超交联聚合物具有多孔结构，所述金属离子吸附在所述共轭超交联聚合物表面和/或所述金属离子嵌入在所述多孔结构内。
7.如权利要求6所述的光催化剂材料在耐阻聚剂自由基聚合中的应用，包括：
8.根据权利要求7所述的应用，其中，所述活性自由基聚合包括：
9.根据权利要求8所述的应用，其中：
10.根据权利要求8所述的应用，其中：
【技术特征摘要】
1.一种基于salen基体单元的光催化剂材料的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中：
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
6.一种通过权利要求1-5中任一项所述的方法制得的光催化剂材料，所述光催化材料包括共轭超交联聚合物和金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，范子回，方蔚伟，张瑞，徐晓莉，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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