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严秀平团队在J. Hazard. Mater. 上发表非可逆硫脲共价有机骨架用于超快吸附Hg(II)
发布时间:2022年04月05日 13:58

汞的高毒性、生物累积性和持久性对生态环境的威胁越来越大,应用功能性吸附剂来去除环境样品中的汞具有很大的潜力,因此探索具有快速动力学、高选择性和大容量的新型汞吸附剂具有重要意义。COF作为结晶多孔聚合物的典型代表,其多孔性与有序的周期性结构的结合使其有望成为一种高效的汞去除剂。然而,现有COF功能化策略往往会牺牲COF的孔性质,不利于COF对目标物的高效吸附。因此需要发展一种新的功能化策略解决上述问题。

因此在本工作中,提出了一种连接基和功能基合二为一的设计策略,首次制备了非可逆硫脲COF,以实现对Hg(II)的超快和高选择性吸附。通过1,3,5-三羟基间苯三醛分别与1,4-苯并二(硫脲)和1,4-二苯基二(硫脲)的异构化反应制备了两种非可逆硫脲COF JNU-3和JNU-4。硫脲基不仅作为连接基团,将有机构建单元连成不可逆的晶体结构,而且作为功能基团对Hg(II)有很强的亲和力。这种功能化新策略可以最大限度的降低功能基对COF孔的不利影响,避免空间位阻导致的活性位点掩蔽问题,从而大大的提高了硫脲COF对水溶液中Hg(II)吸附效率。在S和Hg相互作用下,所制备的JNU-3和JNU-4对水溶中Hg(II)吸附容量可达960和561 mg g-1,且10s即可达到吸附平衡。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421031265?via%3Dihu