铬（Cr）和砷（As）是两种最严重的水体污染物，它们具有高毒性，而且在各种水体中普遍存在。虽然人们开发了吸附和离子交换工艺从水中去除包括重金属在内的有毒污染物，但是这些技术在对于铬和砷的含氧阴离子处理的性能和稳定性仍然比较低。

有鉴于此，加州大学伯克利分校Jeffrey R. Long教授等报道多元醇官能化多孔芳香框架（PAF）吸附材料。这种材料利用螯合作用、离子交换、氧化还原和氢键相互作用，能够从水中选择性的捕获铬和砷，作者通过一系列表征技术（包括X射线吸收和X射线光电子能谱）研究这些材料与铬和砷的结合机制。

本文要点

（1）

吸附研究表明，由于其独特的化学性质、非常高的孔面积、高官能团负载比例，官能化的多孔芳香框架（PAF）具有选择性、瞬时（在10秒内达到平衡容量）吸附和高结合容量（2.5 mmol/g）等多个优势。循环测试进一步证明，性能最好的PAF材料通过温和的酸碱清洗处理回收，在十次循环吸附-解吸过程中，没有可测量的性能损失。

（2）

作者建立了PAF材料的设计方法，从水体中选择性地去除铬、砷和硼。作者发现，带有类似结构的结合基团PAF在吸附行为上表现出明显的区别，这说明配体的长度和化学性质之间结合的重要性。

参考文献

Adam A. Uliana, Ethan R. Pezoulas, N. Isaac Zakaria, Arun S. Johnson, Alex Smith, Yubing Lu, Yusuf Shaidu, Ever O. Velasquez, Megan N. Jackson, Monika Blum, Jeffrey B. Neaton, Junko Yano, and Jeffrey R. Long*, Removal of Chromium and Arsenic from Water Using Polyol-Functionalized Porous Aromatic Frameworks, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c05728

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05728