CN102574972B - 聚脲多孔体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供聚脲多孔体及其制备方法。聚脲多孔体能够通过使四(4-氨基苯基)甲烷和带有2～4个异氰酸基的单体进行聚合及交联反应来制备而得，聚脲多孔体的制备方法包括如下步骤：对溶解四(4-氨基苯基)甲烷的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合的步骤；在氮气氛下使上述混合溶液进行反应的步骤；以及对通过基于上述反应的混合溶液的凝胶化来形成的半固体或固体物质进行干燥或者在进行混合溶液的凝胶化之前将混合溶液添加到非溶剂来形成沉淀物之后进行干燥或者在混合溶液的凝胶化之前将混合溶液涂敷在基板上之后进行干燥的步骤。根据本发明，通过导入具有四面体结构的单体能够形成具有优良的耐化学性、耐热性及耐久性的聚脲多孔体，并通过调节制备工序能够形成多种形态的聚脲多孔体。

Description

聚脲多孔体及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子多孔体及其制备方法，更详细地，涉及聚脲多孔体及其制备方法。
背景技术
众所周知，纳米多孔性(porous)材料呈现出纳米物质固有的物理、化学、生物学及材料学特性，并具有庞大的表面积，因此正在研讨将上述纳米多孔性材料应用于能量、环境、新型催化剂及组织工程等新领域的课题。尤其是，就纳米多孔性高分子而言，其密度一般较低，热容量较小，而且具有难以传热的性质，因而被认为具有能够在过滤器、催化剂载体、各种传感器、电子化学、生物医学及半导体用电子材料等各种领域中应用的可应用性的新型材料。由此，正在研究用于制备多孔性高分子结构体的多种方法，然而，由于目前为止所合成的大部分有机物不具有规定的气孔或者呈现出较低的机械强度，导致形成多种形态的可加工性降低，因而其实质性应用受到限制。因此，为了具有规定的气孔大小及宽大的比表面积并应用于多种领域，需要开发出具有适当的机械强度、热稳定性、耐化学性及可加工性的物质及其制备方法。
发明内容
技术问题
本发明所要解决的技术问题是，提供具有优良的耐化学性、耐热性及耐久性的聚脲多孔体。
本发明要要解决的再一技术问题是，提供以高的可加工性为基础的多种形态的聚脲多孔体的制备方法。
解决问题的手段
为了解决上述技术问题，本发明的一个实施方式提供一种聚脲多孔体。上述聚脲多孔体能够通过使由以下化学式1表示的单体和带有2～4个异氰酸基的单体进行聚合及交联反应或者使由以下化学式2表示的单体和带有2～4个氨基的单体进行聚合及交联反应来获得。
Figure BDA0000120821910000021
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
Figure BDA0000120821910000022
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
上述带有2～4个异氰酸基的单体是由2～4个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物；上述带有2～4个氨基的单体是由2～4个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物。作为一例，由上述2个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者由上述2个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物可以是由以下化学式3表示的化合物。
Figure BDA0000120821910000023
(在上述化学式中，R均为异氰酸基或者均为氨基，n是2～6的整数)。
上述由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物和/或上述由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物可以是选自由以下化学式4至化学式10表示的化合物组成的组中的任一种化合物。
Figure BDA0000120821910000031
Figure BDA0000120821910000041
(在上述化学式中，R均为异氰酸基或者均为氨基)。
上述多孔体的气孔直径为0.5nm至3.0nm，且比表面积为50m2/g至1000m2/g。
为了解决上述技术问题，本发明的再一个实施方式提供多种聚脲多孔体的制备方法。上述方法中的一种方法可以是块(bulk)型聚脲多孔体的制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤(a)，对溶解由上述化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由上述化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个氨基的单体的有机溶液进行混合；步骤(b)，在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及步骤(c)，对通过基于上述反应的混合溶液的凝胶化来形成的半固体或固体物质进行干燥。
上述方法中的再一种方法可以是粒子型聚脲多孔体的制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤(a)，对溶解由上述化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由上述化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个氨基的单体的有机溶液进行混合，从而制备混合溶液；步骤(b)，在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及步骤(c)，在基于上述反应的混合溶液的凝胶化之前，将上述混合溶液添加到非溶剂来形成沉淀物之后进行干燥。通过上述方法制备的多孔体，其粒子的直径是20nm至1000nm。
上述方法中的另一种方法可以是薄膜型聚脲多孔体的制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤(a)，对溶解由上述化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由上述化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个氨基的单体的有机溶液进行混合；步骤(b)，在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及步骤(c)，在基于上述反应的混合溶液的凝胶化之前，将上述混合溶液涂敷在基板上之后进行干燥。
制备上述聚脲多孔体时所使用的上述带有2～4个异氰酸基的单体是由2～4个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物；上述带有2～4个氨基的单体是由2～4个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物。作为一例，上述由2个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者上述由2个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物可以是由上述化学式3表示的化合物；上述由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物和/或上述由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物可以是选自由以上述化学式4至化学式10表示的化合物组成的组中的任一种化合物。
在上述聚脲的制备方法中，上述步骤(a)的各有机溶液的浓度是1％至5％(重量/体积)。
发明的效果
如上所述，根据本发明，通过导入具有四面体结构的单体能够形成具有优良的耐化学性、耐热性及耐久性的聚脲多孔体，并通过调节制备工序能够形成多种形态的聚脲多孔体。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的聚脲多孔体的制备方法的流程图；
图2至图4是根据制备例1、制备例4及制备例9来分别制备的块型聚脲多孔体、粒子型聚脲多孔体及薄膜型聚脲多孔体的扫描电子显微镜(SEM)图像；
图5至图11是根据采用单体的不同种类及不同反应时间来执行的粒子型聚脲多孔体的制备方法而制备的多种多孔质粒子的扫描电子显微镜(SEM)图像；
图12是表示基于混合的各单体溶液的浓度的凝胶化时间的曲线图；
图13是表示对于根据制备例1至制备例8及制备例11来制备的块型、粒子型及薄膜型聚脲多孔体的二氧化碳气体的分压的二氧化碳气体吸附量的曲线图；
图14是根据制备例1、制备例2、制备例4及制备5来制备的聚脲多孔体的X射线小角散射(SAXS)曲线图。
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细的说明。但是，本发明并不局限于在此要说明的实施例，而能够以其他方式具体化。反而，在此介绍的实施例只用以使公开的内容变得彻底、完整，并有助于向本领域技术人员充分传递本发明的思想。说明书全文中出现的相同的附图标记表示相同的结构要素。
图1是表示本发明一实施例的聚脲多孔体的制备方法的流程图。
参照图1，首先，对溶解由以下化学式1表示的单体[四(4-氨基苯基)甲烷或四(4-氨基苯基)硅烷]的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基(isocyanategroup，-NCO)的单体的有机溶液进行混合(步骤S10)，或者对溶解由以下化学式2表示的单体[四(4-异氰基苯基)甲烷或四(4-异氰基苯基)硅烷]的有机溶液和溶解带有2～4个氨基(amino，-NH2)的单体的有机溶液进行混合(步骤S12)。
(化学式1)
Figure BDA0000120821910000071
在上述化学式1中，X表示碳原子或硅原子。
Figure BDA0000120821910000072
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
作为一例，上述带有2～4个异氰酸基的单体是由2～4个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物，作为一例，上述带有2～4个氨基的单体可以是由2～4个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物。更具体来讲，上述由2个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者上述由2个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物可以是由以下化学式3表示的化合物。
Figure BDA0000120821910000073
(在上述化学式中，R均为异氰酸基或者均为氨基，n是2～6的整数)。
上述由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物和/或由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物可以是选自由以下化学式4至化学式10表示的化合物组成的组中的任一种化合物。
(在上述化学式中，R均为异氰酸基或者均为氨基)。
即，上述混合溶液包含能够通过聚合反应共同形成脲(urea)的、带有氨基的单体和带有异氰酸基的单体，上述带有氨基的单体和上述带有异氰酸基的单体中的至少一种单体是四面体(tetrahedral)结构的在末端带有反应基的单体。优选地，所混合的单体的量以适当的化学当量摩尔比选择，以使存在于混合溶液中的所有氨基和异氰酸基相互进行反应。例如，当混合四(4-氨基苯基)甲烷和1，4-二异氰基苯时，能够以1∶2的摩尔比进行混合，当混合四(4-氨基苯基)甲烷和四(4-异氰基苯基)甲烷时，能够以1∶1的摩尔比进行混合。
在氮气氛下使上述混合溶液进行反应(步骤S20)。由于在氮气氛下进行反应，因而能够抑制由空气中的水分引起的副反应，并仅在单体之间进行聚合及交联反应，由此能够形成所需的聚脲(polyurea)多孔体。上述反应可以理解为如下机制：根据各单体的氨基与异氰酸基之间的亲核性添加反应来引发聚合，并且根据所生成的聚合物之间的亲核性添加反应来引发交联反应。但，上述交联反应根据与聚合反应相同的机制进行，因此这并不说明聚合及交联反应的各步骤被明确地区别开来，而可以在聚脲多孔体的形成过程中同时多次进行。在该情况下，随着所形成的聚脲的聚合度或交联度增高，进行混合溶液的凝胶化(gelation)，在该过程中，上述聚脲经过具有微细气孔的微细粒子状态(混合溶液的凝胶化之前的状态)能够形成为块型的半固体或固体状态(混合溶液的凝胶化状态)的物质。其中，上述混合溶液的凝胶化速度依赖于混合的单体的浓度，在形成聚脲多孔体时，能够通过适当地调节混合溶液的浓度及制备工序，来形成多种形态的多孔体。具体来讲，(1)能够通过执行使混合溶液反应，以使其成为凝胶化状态之后，并对通过混合溶液的凝胶化而形成的半固体或固体物质进行干燥的步骤，来形成块型聚脲多孔体(步骤S31)。在该情况下，所混合的各单体溶液的浓度优选为1％(重量/体积)以上。这是因为在浓度小于1％(重量/体积)情况下，由于实现混合溶液的凝胶化所需的时间太长或者有可能不发生凝胶化，因而将无法获得块型的聚脲多孔体。另一方面，(2)能够通过执行在对混合溶液进行凝胶化之前，将上述混合溶液添加到非溶剂来形成沉淀物之后进行干燥的步骤，来形成粒子型聚脲多孔体(步骤S33)。在该情况下，能够通过适当地调节混合溶液的反应时间(将混合溶液添加到非溶剂为止的时间)，来将粒子的直径形成为20nm至1000nm的大小。上述非溶剂作为能使以微细粒子状态存在于混合溶液内的聚脲多孔体沉淀的物质，能够使用丙酮等极性非质子溶剂。并且，(3)还能够通过执行在对混合溶液进行凝胶化之前，将上述混合溶液涂敷在适当的基板上之后进行干燥的步骤，来形成薄膜型聚脲多孔体(步骤S35)。上述涂敷方法能够通过从旋涂(spin coating)、浸涂(dipcoating)、喷墨印刷(ink-jet printing)、喷涂(spray coating)、丝网印刷(screenprinting)、滴铸(drop casting)或刮涂(doctor blade)的方法中选择适当方法来进行。就上述方法(2)和方法(3)而言，所混合的各单体溶液的浓度优选为5％(重量/体积)以下。这是因为在浓度高于5％(重量/体积)的情况下，由于混合溶液的凝胶化以非常快的速度进行，因而不仅因聚脲以微细粒子状态存在的时间过短而难以获得粒子状态的沉淀物，而且因凝胶化而致使溶液状态的容易的可加工性丧失而难以形成薄膜型聚脲多孔体。因此，优选地，为了用所制备的混合溶液均执行上述(1)至(3)的方法来形成块型、粒子型或薄膜型聚脲多孔体，将溶解各单体的有机溶液的浓度调节为1％至5％(重量/体积)来制备混合溶液。通过上述方法制备的多孔体的气孔直径为0.5nm至3.0nm，且比表面积为50m2/g至1000m2/g。
如上所述，本发明的聚脲多孔体的制备方法具有如下优点：能够形成与其他高分子多孔体不同的多种形态的聚脲多孔体；由于在聚合及交联反应过程中不产生任何副产物，因而容易提纯；不会出现提纯时发生的高分子的变形或气孔的崩毁、气孔的堵塞等问题。并且，在反应过程中，存在于混合溶液内的四面体结构的单体形成一种交联点，以其为中心，能够形成通过较强的共价键连接的三维高分子网络。因此，以四苯基甲烷衍生物[四(4-氨基苯基)甲烷或四(4-异氰基苯基)甲烷]或者四苯基硅烷衍生物[四(4-氨基苯基)硅烷或四(4-异氰基苯基)硅烷]为中心，且以三维方式进行聚合及交联化的聚脲，能够通过制作许多微细气孔来形成具有巨大的比表面积的多孔体，并具有高交联率及基于较强的共价键的优良的耐化学性、耐热性及耐久性。故而，本发明的聚脲多孔体具有如下意义：基于能够以符合如上所述的优良的物理性质及其应用目的的合适的形态容易制备(例如，应用于分离膜的情况下，制备成薄膜形态，应用于各种填充剂、储存剂的情况下，制备成粒子型)的易加工性，能够应用于多种产业领域。
下面，将公开优选的实验例(example)，以便利于理解本发明。但以下的实验例只用以有助于理解本发明，本发明并不局限于以下实验例。
(制备例1：块型聚脲多孔体的制备)
将1.314mmol的四(4-氨基苯基)甲烷溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF，N，N-dimethylformide)来制备浓度为5％(wt/vol)的有机溶液，将2.628mmol的1，4-二异氰基苯溶解于N，N-二甲基甲酰胺来制备浓度为5％(wt/vol)的有机溶液。其次，将四(4-氨基苯基)甲烷溶液渐渐加入到1，4-二异氰基苯溶液中进行混合。在常温、氮气氛下使上述混合溶液进行50小时反应来形成固体物质。用N，N-二甲基甲酰胺(DMF，N，N-dimethylformide)和四氢呋喃(THF，Tetrahydrofuran)的混合溶液清洗所形成的固体物质之后，分离固体物质，重新用丙酮清洗三次。在真空状态下以300℃的温度使清洗好的物质干燥三天，从而获得块型聚脲多孔体。
(制备例2：块型聚脲多孔体的制备)
除了使用1，6-二异氰基己烷(2.628mmol)来代替1，4-二异氰基苯而制备浓度为5％(wt/vol)的有机溶液之外，执行与上述制备例1的方法相同的方法来获得块型聚脲多孔体。
(制备例3：块型聚脲多孔体的制备)
除了使用四(4-异氰基苯基)甲烷(1.314mmol)来代替1，4-二异氰基苯而制备5％(wt/vol)的有机溶液之外，执行与上述制备例1的方法相同的方法来获得块型聚脲多孔体。
(制备例4：粒子型聚脲多孔体的制备)
将1.314mmol的四(4-氨基苯基)甲烷溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF，N，N-dimethylformide)来制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液，将2.628mmol的1，4-二异氰基苯溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF，N，N-dimethylformide)来制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液。其次，将四(4-氨基苯基)甲烷溶液渐渐加入到1，4-二异氰基苯溶液中进行混合。在常温、氮气氛下使上述混合溶液进行24小时反应之后，使反应溶液在丙酮中渐渐沉淀。用大量的丙酮将沉淀物清洗三次以上之后，在真空状态下以150℃的温度使其干燥三天，从而获得粒子型聚脲多孔体。
(制备例5：粒子型聚脲多孔体的制备)
除了使用1，6-二异氰基己烷(2.628mmol)来代替1，4-二异氰基苯而制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液之外，执行与上述制备例4的方法相同的方法来获得粒子型聚脲多孔体。
(制备例6：粒子型聚脲多孔体的制备)
除了使用四(4-异氰基苯基)甲烷(1.314mmol)来代替1，4-二异氰基苯而制备浓度为1％(wt/vol)浓度的有机溶液之外，执行与上述制备例4的方法相同的方法来获得粒子型聚脲多孔体。
(制备例7：粒子型聚脲多孔体的制备)
将1.314mmol的四(4-异氰基苯基)甲烷溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF，N，N-dimethylformide)来制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液，将2.628mmol的1，4-二氨基苯溶解于N，N-二甲基甲酰胺来制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液。其次，将四(4-异氰基苯基)甲烷溶液渐渐加入到1，4-二氨基苯溶液中进行混合。在常温、氮气氛下使上述混合溶液进行24小时反应之后，使反应溶液在丙酮中渐渐沉淀。用大量的丙酮将沉淀物清洗三次以上之后，在真空状态下以150℃的温度使其干燥三天，从而获得粒子型聚脲多孔体。
(制备例8：粒子型聚脲多孔体的制备)
除了使用4，4′-二氨基二苯醚(2.628mmol)来代替1，4-二氨基苯而制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液之外，执行与上述制备例7的方法相同的方法来获得粒子型聚脲多孔体。
(制备例9：薄膜型聚脲多孔体的制备)
将1.314mmol的四(4-氨基苯基)甲烷溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF，N，N-dimethylformide)来制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液，将2.628mmol的1，4-二异氰基苯溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF，N，N-dimethylformide)来制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液。其次，将四(4-氨基苯基)甲烷溶液渐渐加入到1，4-二异氰基苯溶液中进行混合。在常温、氮气氛下使上述混合溶液进行24小时反应之后，将反应溶液涂敷在基板上，并在80℃的温度下使其干燥，从而获得薄膜型聚脲多孔体。
(制备例10：薄膜型聚脲多孔体的制备)
除了使用1，6-二异氰基己烷(2.628mmol)来代替1，4-二异氰基苯而制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液之外，执行与上述制备例9的方法相同的方法来获得薄膜型聚脲多孔体。
(制备例11：薄膜型聚脲多孔体的制备)
除了使用四(4-异氰基苯基)甲烷(1.314mmol)来代替1，4-二异氰基苯而制备浓度为1％(wt/vol)的有机溶液之外，执行与上述制备例9的方法相同的方法来获得薄膜型聚脲多孔体。
图2至图4是根据制备例1、制备例4及制备例9来分别制备的块型聚脲多孔体、粒子型聚脲多孔体及薄膜型聚脲多孔体的扫描电子显微镜(SEM)图像。
参照图2至图4可知，能够通过适当地选择溶液的浓度、反应时间及制备工序来形成多种形态的聚脲多孔体。
图5至图11是根据采用单体的不同种类及不同反应时间来执行的粒子型聚脲多孔体的制备方法而制备的多种多孔质粒子的扫描电子显微镜(SEM)图像。
参照图5至图11及图3可知，能够通过本发明的粒子型聚脲的制备方法来制备具有多种大小的多孔质粒子。
图12是表示基于混合的各单体溶液的浓度的凝胶化时间的曲线图。
参照图12可知，虽然凝胶化时间因所混合的各单体的种类而异，但从大体上讲，在混合有制备成1至5％(wt/vol)浓度的单体溶液的情况下，会在适当的时间范围内引起溶液的凝胶化，由此可知，使用具有上述浓度的溶液能够容易制备块型、粒子型或薄膜型聚脲多孔体。
(其中，TIPM是指四(4-异氰基苯基)甲烷，TAPM是指四(4-氨基苯基)甲烷，PDA是指1，4-二氨基苯(对苯二胺)，PDI是指1，4-二异氰基苯(对苯二异氰酸酯)，ODA是指4，4’-二氨基二苯醚，HDI是指1，6-二异氰基己烷(六亚甲基二异氰酸酯)，例如，TIPM-TAPM是指混合有四(4-异氰基苯基)甲烷单体和四(4-氨基苯基)甲烷单体的溶液。)
图13是表示根据上述制备例1至上述制备例8及上述制备例11来制备的块型、粒子型及薄膜型聚脲多孔体的二氧化碳气体吸附量的曲线图。
参照图13可知，根据上述制备例制备的物质是能够吸附气体的多孔性物质。就基于多孔体的形态的二氧化碳气体吸附量而言，在粒子型聚脲多孔体中呈现大体上较高的数值，之所以会出现这种情况，预计是因为就粒子型聚脲多孔体而言，因粒子之间存在空隙而相比块型或薄膜型聚脲多孔体更容易使气体向多孔体内部扩散。
图14是根据上述制备例1、制备例2、制备例4及制备5来制备的聚脲多孔体的X射线小角散射(SAXS)曲线图。
参照图14，上述聚脲多孔体整体上呈现出无定形结构，但是，在小角(small-angle)部分中出现的散射(scattering)证明上述聚脲多孔体具有纳米大小直径的微细气孔。
下表1是通过执行二氧化碳气体吸附测试来测定根据上述制备例1至上述制备例8及上述制备例11而制备的块型、粒子型及薄膜型聚脲多孔体的表面积、气孔大小及气孔体积之后整理出来的表格。
表1
Figure BDA0000120821910000151
参照表1可知，能够通过适当地调节本发明的聚脲多孔体的制备方法，来制备具有多种大小的表面积及多种大小的气孔的多孔性物质。
以上，以本发明的优选实施例为例进行了详细说明，但本发明不局限于上述实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员能够在本发明的技术思想以及技术范围内进行各种变形及变更。

Claims (10)

1.一种聚脲多孔体，其特征在于，
通过使由以下化学式1表示的单体和带有2～4个异氰酸基的单体进行聚合及交联反应或者使由以下化学式2表示的单体和带有2～4个氨基的单体进行聚合及交联反应来获得，
（化学式1）
Figure FDA0000444615440000011
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子，
（化学式2）
Figure FDA0000444615440000012
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
2.根据权利要求1所述的聚脲多孔体，其特征在于，
上述带有2～4个异氰酸基的单体是由2～4个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物；
上述带有2～4个氨基的单体是由2～4个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物。
3.根据权利要求2所述的聚脲多孔体，其特征在于，
上述由2个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者上述由2个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物是由以下化学式3表示的化合物，
（化学式3）
Figure FDA0000444615440000021
在上述化学式中，R均为异氰酸基或者均为氨基，n是2～6的整数；
上述由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物和/或上述由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物是选自由以下化学式4至化学式10表示的化合物组成的组中的任一种化合物，
（化学式4）
Figure FDA0000444615440000022
（化学式5）
（化学式6）
（化学式7）
Figure FDA0000444615440000025
（化学式8）
Figure FDA0000444615440000026
（化学式9）
Figure FDA0000444615440000031
（化学式10）
Figure FDA0000444615440000032
在上述化学式4～10中，R均为异氰酸基或者均为氨基。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的聚脲多孔体，其特征在于，上述多孔体的气孔直径为0.5nm至3.0nm，且比表面积为50m2/g至1000m2/g。
5.一种块型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（a），对溶解由以下化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由以下化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个氨基的单体的有机溶液进行混合；
步骤（b），在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及
步骤（c），对通过基于上述反应的混合溶液的凝胶化来形成的半固体或固体物质进行干燥，
（化学式1）
Figure FDA0000444615440000033
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子，
（化学式2）
Figure FDA0000444615440000034
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
6.一种粒子型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（a），对溶解由以下化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由以下化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个氨基的单体的有机溶液进行混合，从而制备混合溶液；
步骤（b），在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及
步骤（c），在基于上述反应的混合溶液的凝胶化之前，将上述混合溶液添加到非溶剂来形成沉淀物之后进行干燥，
（化学式1）
Figure FDA0000444615440000041
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子，
（化学式2）
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
7.根据权利要求6所述的粒子型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，上述多孔体的粒子的直径为20nm至1000nm。
8.一种薄膜型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（a），对溶解由以下化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由以下化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2～4个氨基的单体的有机溶液进行混合；
步骤（b），在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及
步骤（c），在基于上述反应的混合溶液的凝胶化之前，将上述混合溶液涂敷在基板上之后进行干燥；
（化学式1）
Figure FDA0000444615440000051
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子，
（化学式2）
Figure FDA0000444615440000052
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
9.根据权利要求5、6或8中的任一项所述的聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，
上述带有2～4个异氰酸基的单体是由2～4个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物；
上述带有2～4个氨基的单体是由2～4个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者是由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物。
10.根据权利要求9所述的聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，
上述由2个异氰酸基所取代的C1～C20的脂肪族化合物或者上述由2个氨基所取代的C1～C20的脂肪族化合物是由以下化学式3表示的化合物，
（化学式3）
Figure FDA0000444615440000053
在上述化学式中，R均为异氰酸基或均为氨基，n为2～6的整数；
上述由2～4个异氰酸基所取代的C6～C30的芳香族化合物和/或上述由2～4个氨基所取代的C6～C30的芳香族化合物是选自由以下化学式4至化学式10表示的化合物组成的组中的任一种化合物，
（化学式4）
Figure FDA0000444615440000061
（化学式5）
Figure FDA0000444615440000062
（化学式6）
Figure FDA0000444615440000063
（化学式7）
Figure FDA0000444615440000064
（化学式8）
Figure FDA0000444615440000065
（化学式9）
Figure FDA0000444615440000066
（化学式10）
Figure FDA0000444615440000071
在上述化学式4～10中，R均为异氰酸基或均为氨基。
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