Microporous polymers whose pore size under 2 nm have the advantage of high surface area. Adsorbent or heterogeneous catalyst are potential applications owing to high surface area of microporous polymers. Hyper-cross-linked polymer (HCP) is a class of microporous polymers by arresting free volume in polymer by additional rigid cross-linking. Microporous polymer has low efficiency to utilize overall pore surfaces due to the low diffusion rate. HPP having larger pores have been studied to solve the problem by enhancing diffusion rate through larger pores.
This thesis explains results of studies based on the synthesis of hierarchically porous polymers from block polymer precursors. First, chapter 1 contains brief introduction to hyper-cross-linked polymer and block polymer. Chapter 2 explains a route to synthesize HPP which has micropore and well-defined 3D continuous mesopore from block polymer and its porosity control by adjusting compositions of polymerization mixture. Chapter 3 describes the synthetic condition for fluorescent HPPs and their further emission color modification by adsorption and energy transfer from fluorescent surface to adsorbate.
2 nm 이하의 세공을 가지는 미세 다공성 물질은 단위 질량 당 넓은 표면적을 가지며 흡착제나 촉매 지지체로서 많이 응용되고 있다. 초가교 고분자는 고분자 내의 자유부피를 높은 밀도의 단단한 가교체로서 고정시켜 미세 세공으로 전환시킨 미세 다공성 고분자의 한 종류이다. 미세 다공성 고분자는 낮은 확산 속도로 인해 넓은 표면적을 사용하는데 낮은 효율을 보이며, 이를 해결하기 위한 방안으로 큰 크기의 다공성 구조를 미세 세공 네트워크에 구현하는 계층적 다공성 고분자가 연구되었다.
본 학위논문에서는 블록 공중합체 전구체로부터 유도되는 계층적 다공성 고분자의 합성을 기초로 한 연구결과를 기술하였다. Chapter 1에서는 초가교 고분자와 블록 공중합체에 대해 서술하였다. Chapter 2에서는 블록 공중합체 전구체로부터 미세세공과 잘 제어된 3차원 적으로 연속적인 메조세공을 가지는 계층적 다공성 고분자를 합성하는 방법과 초기 중합 용액의 조성 변화로 미세/메조 세공의 조절 및 유기분자의 흡착 가능성을 보인 연구를 작성했다. Chapter 3 에서는 형광을 가지는 외부 가교제를 블록 공중합체 전구체의 초가교 반응에 참여시켜 쉽게 형광을 띄는 계층적 다공성 고분자를 합성하고, 흡착 및 에너지 전달로서 형광 발색의 조절이 가능함을 보인 연구에 대해 정리했다.
