开发功能化的三维共价有机骨架(3D COFs)是拓展其潜在应用的关键。然而,由于大多数官能团与合成条件不兼容,因此,在3D COF中引入特定官能团仍然是一个巨大的挑战。
近日,吉林大学裘式纶教授,方千荣教授首次报道了用于去除水溶液中汞(Hg2+)的3D硫醚基COFs(JUC-570和JUC-571,JUC=吉林大学)。
文章要点
1)研究人员利用两种硫醚功能单元(TBTD和BTD),通过自下而上的方法制备的JUC-570和JUC-571具有高Hg2+吸收(在pH = 5时JUC-570为972 mg g-1,JUC-571为970 mg g-1),快速的吸附动力学(JUC-570的分布系数Kd值为2.29×107 mL g-1,JUC-571为2.07×107 mL g-1),以及良好的选择性。
2)研究发现,在JUC-570的亚胺键周围周期性修饰异丙基,不仅可以显著提高其化学稳定性,而且可以有效地防止孔的塌陷,从而使其具有高的Hg2+吸附容量(619 mg g−1)和优异的循环性能(即使在pH=1的情况下也是如此)。
研究工作不仅为构建稳定的功能化3D COF提供了一条新的途径,而且促进了其在环境相关领域的潜在应用。
参考文献
Yiying Zhang, et al, 3D Thioether-Based Covalent Organic Frameworks for Selective and Efficient Mercury Removal, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202006112
https://doi.org/10.1002/smll.202006112